高中物理第四章机械能和能源第七节功率.pptx

,第七节功率,第四章,机械能和能源,1/35,知识目标,关键素养,1.了解功率概念，能利用功率定义式P 进行相关计算.,2.了解额定功率和实际功率概念，了解平均功率和瞬时功率含义.,3.依据功率定义导出PFv，并能用于分析、计算和解释相关现象，如分析汽车功率一定时，牵引力与速度关系.,1.采取对比法认识平均功率和瞬时功率，在实际利用中加以区分.,2.知道机车功率与牵引力和速度关系，经过对发动机功率、交通运输工具提速等了解，认识物理规律在实际中应用.,2/35,内容索引,自主预习,预习新知 扎实基础,重点探究,启迪思维 探究重点,达标检测,检测评价 达标过关,3/35,自主预习,4/35,1.,功率：功,W,与完成这些功所用,比值,.,公式：,P,.,单位：,，简称,，符号是,.,2.,意义：功率是表示物体,物理量,.,3.,功率是,(,填,“,标,”,或,“,矢,”,),量,.,一、怎样描述做功快慢,功率,时间,t,瓦特,瓦,W,做功快慢,标,5/35,二、功率计算,1.,功率与速度关系：,P,.,2.,平均功率和瞬时功率,(1),平均功率：时间,t,内功率平均值，计算公式：,和,.,(2),瞬时功率：某一时刻功率瞬时值，计算公式：,P,，其中,v,为瞬时速度,.,F,v,F,v,6/35,答案,即学即用,1.,判断以下说法正误,.,(1),由公式,P,知，做功越多，功率越大,.(,),(2),力对物体做功越快，力功率一定越大,.(,),(3),发动机不能在实际功率等于额定功率情况下长时间工作,.(,),(4),汽车爬坡时经常需要换高速挡,.(,),7/35,答案,2.,用水平力使重力为,G,物体沿水平地面以速度,v,做匀速直线运动,.,已知物体与地面间动摩擦因数为,，则水平力对物体做功功率是,_.,G,v,8/35,重点探究,9/35,建筑工地上有三台起重机将重物吊起，下表是它们工作情况统计：,一、描述物体做功快慢,功率,导学探究,起重机,编号,被吊物体重量,匀速上升速度,上升高度,所用时间,做功,A,2.0,10,3,N,4 m/s,16 m,4 s,B,4.0,10,3,N,3 m/s,6 m,2 s,C,1.6,10,3,N,2 m/s,20 m,10 s,10/35,(1),三台起重机哪台做功最多？,答案,三台起重机分别做功,3.2,10,4,J,、,2.4,10,4,J,、,3.2,10,4,J,，所以,A,、,C,做功最多,.,答案,(2),哪台做功最快？怎样比较它们做功快慢呢？,答案,B,做功最快，能够用功与所用时间比值表示做功快慢,.,11/35,1.,功率表示是物体做功快慢，而不是做功多少，功率大，做功不一定多，反之亦然,.,2.,求解功率时，首先要明确求哪个力功率，是某个力功率，还是物体所受协力功率，其次还要注意求哪段时间,(,或哪个过程,),功率,.,知识深化,12/35,例,1,某人用同一水平力,F,先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进,l,距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进,l,距离,.,若先后两次拉力做功分别为,W,1,和,W,2,，拉力做功平均功率分别为,P,1,和,P,2,，则,A.,W,1,W,2,，,P,1,P,2,B.,W,1,W,2,，,P,1,P,2,C.,W,1,W,2,，,P,1,P,2,D.,W,1,W,2,，,P,1,P,2,答案,解析,解析,两次拉物体用力都是,F,，物体位移都是,l,.,由,W,Fl,可知,W,1,W,2,.,物体在粗糙水平面上前进时，加速度,a,较小，由,l,at,2,可知用时较长，再由,P,可知,P,1,P,2,，选项,B,正确,.,13/35,在光滑水平面上，一个物体在水平恒力,F,作用下从静止开始加速运动，经过一段时间,t,末速度为,v,.,求：,(1),在,t,时间内力,F,对物体所做功；,答案,二、功率计算,导学探究,解析,14/35,(2),在,t,时间内力,F,功率；,答案,(3),在,t,时刻力,F,功率,.,答案,F,v,解析,t,时刻功率,P,F,v,.,解析,15/35,1.,功率与速度关系,(1),当,F,与,v,方向相同时，,P,F,v,；,(2),当,F,与,v,夹角为,时，,P,F,v,cos,.,2.,平均功率和瞬时功率,(1),平均功率：时间,t,内功率平均值，计算公式：,知识深化,16/35,(2),瞬时功率：某一时刻功率瞬时值，能准确地描述做功快慢，计算公式：,当,F,与,v,方向相同时，,P,F,v,，其中,v,为瞬时速度；,当,F,与,v,夹角为,时，,P,F,v,cos,.,17/35,例,2,一台起重机将静止在地面上、质量为,m,1.0,10,3,kg,货物匀加速竖直吊起，在,2 s,末货物速度,v,4 m/s.(,取,g,10 m/s,2,，不计额外功,),求：,(1),起重机在这,2 s,内平均功率；,答案,解析,答案,2.4,10,4,W,18/35,解析,设货物所受拉力为,F,，加速度为,a,，,由牛顿第二定律知，,F,mg,ma,则,F,mg,ma,1.0,10,3,10 N,1.0,10,3,2 N,1.2,10,4,N,起重机在这,2 s,内对货物所做功,W,F,h,1.2,10,4,4 J,4.8,10,4,J,19/35,(2),起重机在,2 s,末瞬时功率,.,答案,解析,答案,4.8,10,4,W,解析,起重机在,2 s,末瞬时功率,P,F,v,1.2,10,4,4 W,4.8,10,4,W.,20/35,总结提升,求解功率问题时轻易混同,“,平均功率,”,和,“,瞬时功率,”,这两个概念,.,读题时一定注意一些关键词：,“,某秒末,”,或,“,到某位置时,”,功率是求瞬时功率，只能用,P,F,v,求解；,“,某段时间内,”,或,“,某个过程中,”,等词语，则是求平均功率，此时可用,求解，也能够用,求解,.,21/35,例,3,如图,1,所表示，质量为,m,2 kg,木块在倾角,37,足够长斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间动摩擦因数为,0.5,，已知：,sin 37,0.6,，,cos 37,0.8,，,g,取,10 m/s,2,，求：,(1),前,2 s,内重力做功；,答案,解析,答案,48 J,图,1,22/35,解析,木块所受合外力,F,合,mg,sin,mg,cos,mg,(sin,cos,),2,10,(0.6,0.5,0.8)N,4 N,所以，重力在前,2 s,内做功为,W,mg,sin,s,2,10,0.6,4 J,48 J.,23/35,(2),前,2 s,内重力平均功率；,答案,解析,答案,24 W,(3)2 s,末重力瞬时功率,.,答案,48 W,解析,木块在,2 s,末速度,v,at,2,2 m/s,4 m/s,2 s,末重力瞬时功率,P,mg,sin,v,2,10,0.6,4 W,48 W.,24/35,针对训练,放在粗糙水平地面上物体受到水平拉力作用，在,0,6 s,内其速度与时间图象和该拉力功率与时间图象如图,2,甲、乙所表示,.,以下说法正确是,A.0,6 s,内物体位移大小为,20 m,B.0,6 s,内拉力做功为,100 J,C.,滑动摩擦力大小为,5 N,D.0,6 s,内滑动摩擦力做功为,50 J,图,2,答案,解析,25/35,26/35,达标检测,27/35,1,2,3,1.,(,对功率了解,),关于功率，以下说法正确是,A.,由,P,可知，只要知道,W,和,t,值就能够计算出任意时刻功率,B.,由,P,F,v,可知，汽车功率一定与它速度成正比,C.,由,P,F,v,可知，牵引力一定与速度成反比,D.,当汽车功率一定时，牵引力一定与速度成反比,答案,解析,4,5,28/35,解析,公式,P,求是这段时间内平均功率，不能求瞬时功率，故,A,错误；,依据,P,F,v,可知，当汽车牵引力一定时，汽车功率与速度成正比，故,B,错误；,由,P,F,v,可知，当汽车功率一定时，牵引力与速度成反比，故,C,错误，,D,正确,.,1,2,3,4,5,29/35,2.,(,平均功率和瞬时功率,),一个质量为,m,小球做自由落体运动，那么，在前,t,时间内重力对它做功平均功率,及在,t,时刻重力做功瞬时功率分别为,答案,解析,1,2,3,4,5,30/35,1,2,3,4,5,t,时刻重力做功瞬时功率,P,F,v,mg,gt,mg,2,t,故,C,正确,.,31/35,3.,(,瞬时功率计算,),如图,3,所表示，在光滑水平面上放着一个质量为,10 kg,木箱，拉力,F,与水平方向成,60,角，,F,2 N.,木箱从静止开始运动，,4 s,末拉力瞬时功率为,A.0.2 W,B.0.4 W,C.0.8 W,D.1.6 W,图,3,答案,1,2,3,4,5,解析,32/35,4.,(,瞬时功率分析,),飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，抵达竖直状态过程如图,4,所表示，飞行员受重力瞬时功率改变情况是,A.,一直增大,B.,一直减小,C.,先增大后减小,D.,先减小后增大,答案,解析,1,2,3,4,5,解析,由瞬时功率计算式,P,F,v,cos,可知，初状态,P,1,0,，最低点,P,2,0,，中间状态,P,0.,所以瞬时功率改变情况是先增大后减小，故,C,正确,.,图,4,33/35,5.,(,与功率相关图象问题,),起重机钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其,v,t,图象如图,5,所表示，则钢索拉力功率随时间改变图象可能是图中哪一个,1,2,3,4,答案,5,解析,图,5,34/35,解析,在,0,t,1,时间内，重物匀加速上升，钢索拉力,F,1,mg,；在,t,1,t,2,时间内，重物匀速上升，钢索拉力,F,2,mg,；在,t,2,t,3,时间内，重物匀减速上升，钢索拉力,F,3,F,2,v,1,；,t,1,t,2,时间内，功率保持不变，,P,F,2,v,1,，,t,2,t,3,时间内，功率均匀减小，且,t,2,时刻,F,2,v,1,F,3,v,1,，总而言之，只有,B,正确,.,1,2,3,4,5,35/35,