42功率解析.pptx

自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析2功率功率自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析一、功率的含义一、功率的含义物理意义：物理意义：功率是表示功率是表示 的物理量的物理量定义：定义：跟跟 的比值叫做功率的比值叫做功率定义式：定义式：单单位位：在在国国际际单单位位制制中中，功功率率的的单单位位是是 ，简简称称 ，符符号是号是 1 W J/s，1 kW W做功快慢做功快慢功功W完成这些功所用时间完成这些功所用时间t瓦特瓦特瓦瓦W1103自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析功率有平均功率和瞬时功率之分，用公式功率有平均功率和瞬时功率之分，用公式 计算的是计算的是 一段时间内的一段时间内的 额定功率和实际功率额定功率和实际功率(1)额额定定功功率率：指指电电动动机机、内内燃燃机机等等动动力力机机械械在在 条条件件下下可以长时间工作的可以长时间工作的 功率功率(2)实际功率：指电动机、内燃机等动力机械工作时实际功率：指电动机、内燃机等动力机械工作时 的功率的功率实实际际功功率率往往往往 额额定定功功率率，但但在在特特殊殊情情况况下下，如如汽汽车车越越过障碍时，可以使实际功率在短时间内大于额定功率过障碍时，可以使实际功率在短时间内大于额定功率平均功率平均功率正常正常最大最大实际消耗实际消耗小于小于自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析二、功率、力和速度之间的关系二、功率、力和速度之间的关系当一个力与物体运动方向在同一条直线上时，力对物体做当一个力与物体运动方向在同一条直线上时，力对物体做 功的功率，等于功的功率，等于 与受力物体与受力物体 的乘积的乘积公式：公式：_(1)若若v是是平平均均速速度度，则则PFv计计算算的的是是一一段段时时间间内内的的平平均均功率；功率；(2)若若v是是瞬瞬时时速速度度，则则PFv计计算算的的是是某某一一时时刻刻的的瞬瞬时时功功率率从从PFv可可以以看看出出，当当发发动动机机的的功功率率一一定定时时，牵牵引引力力F与与速速度度v成成 ，要增大牵引力，就要，要增大牵引力，就要 速度速度力力运动速度运动速度PFv反比反比减小减小自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析思思考考：汽汽车车上上坡坡时时，司司机机为为什什么么要要用用“换换挡挡”的的办办法法减减小小速速度？在平直公路上可以使高挡？度？在平直公路上可以使高挡？提示：提示：汽车上坡时，司机要换低挡减小速度，得到较大的牵汽车上坡时，司机要换低挡减小速度，得到较大的牵引力；在平直公路上，汽车受到的阻力较小，这时可以使用引力；在平直公路上，汽车受到的阻力较小，这时可以使用高挡，在发动机功率相同的情况下使汽车获得较高的速度高挡，在发动机功率相同的情况下使汽车获得较高的速度.自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析功率的定义式计算的是在一段时间内的功率；在公式功率的定义式计算的是在一段时间内的功率；在公式PFv中，若中，若v为平均速度，则计算出的功率为该段时间内的为平均速度，则计算出的功率为该段时间内的平均功率；若平均功率；若v为某一时刻的瞬时速度，则计算出的功率为某一时刻的瞬时速度，则计算出的功率为该时刻的瞬时功率为该时刻的瞬时功率自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析对速度对速度v的理解要注意以下几点：的理解要注意以下几点：物体的速度可以是恒定物体的速度可以是恒定的，也可以是变化的；的，也可以是变化的；物体速度的大小、方向都发生变化物体速度的大小、方向都发生变化时，仍可以求力的功率时，仍可以求力的功率自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析注意：注意：平均功率对应的是一段时间或一个过程，并且同一力平均功率对应的是一段时间或一个过程，并且同一力在不同的时间段的平均功率一般不等，讲平均功率必须讲清在不同的时间段的平均功率一般不等，讲平均功率必须讲清是做功的力在哪一段时间内或哪一个过程中的平均功率；瞬是做功的力在哪一段时间内或哪一个过程中的平均功率；瞬时功率对应的是某一时刻或某一位置，讲瞬时功率必须讲清时功率对应的是某一时刻或某一位置，讲瞬时功率必须讲清是做功的力在哪个时刻或哪个位置的瞬时功率是做功的力在哪个时刻或哪个位置的瞬时功率自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析机车以恒定加速度启动的运动过程分析机车以恒定加速度启动的运动过程分析(如图如图422所示所示)自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析两种过程的两种过程的vt图对比图对比图图421图图422自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析功率的概念和计算功率的概念和计算【典例典例1】从空中以从空中以40 m/s的初速度水平抛一个重为的初速度水平抛一个重为10 N的的物物体体，物物体体在在空空中中运运动动3 s落落地地不不计计空空气气阻阻力力，取取g10 m/s2，则物体落地时的重力的瞬时功率为，则物体落地时的重力的瞬时功率为 ()A400 W B300 WC500 W D700 W自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析解解析析根根据据PFvcos 知知：vcos 为为平平抛抛运运动动在在某某时时刻刻的的竖竖直直分分量量vy，所所以以3秒秒末末重重力力的的瞬瞬时时功功率率Pmgvy.平平抛抛运运动动在在竖竖直直方方向向为为自自由由落落体体运运动动，所所以以3秒秒末末的的竖竖直直分分速速度度vygt310 m/s30 m/s，重重力力在在3秒秒末末的的瞬瞬时时功功率率为为Pmgvy1030 W300 W，正确答案为，正确答案为B.答案答案B自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析【变式变式1】质质量量相相同同的的A、B两两球球，分分别别从从同同一一高高度度以以不不同同的的初初速速度度水水平平抛抛出出，A球球初初速速vA小小于于B球球初初速速vB，不不计计空空气气阻阻力力，则从抛出到落地过程中有则从抛出到落地过程中有 ()A重力对重力对A球做功的平均功率小些球做功的平均功率小些B重力对重力对A、B两球做功的平均功率相同两球做功的平均功率相同C落地时落地时B球的重力瞬时功率较大球的重力瞬时功率较大D落地时落地时A、B两球的重力瞬时功率相等两球的重力瞬时功率相等自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案BD自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析机车的启动问题机车的启动问题【典例典例2】在水平路面上运动的汽车的额定功率为在水平路面上运动的汽车的额定功率为100 kW，质量为质量为10 t，设阻力恒定，且为车重的，设阻力恒定，且为车重的0.1倍，求：倍，求：(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度汽车在运动过程中所能达到的最大速度(2)若若汽汽车车以以0.5 m/s2的的加加速速度度从从静静止止开开始始做做匀匀加加速速直直线线运运动，这一过程能维持多长时间？动，这一过程能维持多长时间？(3)若若汽汽车车以以额额定定功功率率不不变变从从静静止止启启动动后后，当当汽汽车车的的加加速速度为度为2 m/s2时，速度多大？时，速度多大？自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案(1)10 m/s(2)13.4 s(3)3.3 m/s自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案D自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析用图像法巧解机车运动问题用图像法巧解机车运动问题不不少少问问题题若若通通过过一一般般计计算算法法进进行行分分析析处处理理，往往往往很很难难顺顺利利地地、鲜鲜明明地地得得出出结结论论，而而用用图图像像法法有有时时会会事事半半功功倍倍，简简洁洁明了明了自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析【典典例例3】如如图图423所所示示，完完全全相相同同的的两两辆辆汽汽车车，以以相相同同速速度度在在平平直直的的公公路路上上并并排排匀匀速速行行驶驶，当当它它们们从从车车上上轻轻推推下下质质量量相相同同的的物物体体后后，甲甲车车保保持持原原来来的的牵牵引引力力继继续续前前进进，乙车保持原来的功率继续前进，一段时间后乙车保持原来的功率继续前进，一段时间后()A甲车超前甲车超前 B乙车超前乙车超前C仍齐头并进仍齐头并进 D先是甲车超前，后乙车超前先是甲车超前，后乙车超前图图423自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析解解析析如如果果考考虑虑列列式式分分析析，恐恐难难以以解解决决那那么么我我们们利利用用所所熟熟悉的匀加速运动和功率不变条件下的速度悉的匀加速运动和功率不变条件下的速度时间图像解决时间图像解决此此题题就就十十分分方方便便了了两两辆辆车车以以相相同同的的速速度度并并排排行行驶驶时时，当当同同时时从从两两辆辆车车上上轻轻推推下下质质量量相相同同的的物物体体，它它们们所所受受阻阻力力必必定定有有所所减减小小，使使牵牵引引力力大大于于阻阻力力，速速度度增增大大不不过过此此后后，甲甲车车保保持持原原来来的的牵牵引引力力则则做做匀匀加加速速运运动动；乙乙车车保保持持功功率率不不变变(PFv，速度增大，则牵引力减小，速度增大，则牵引力减小)做加速度越来越小的加速运动做加速度越来越小的加速运动自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析容容易易看看出出，它它们们的的初初速速度度一一致致，匀匀加加速速运运动动的的图图线线一一定定是是功功率率不不变变的的加加速速运运动动图图线线在在零零时时刻刻的的切切线线，很很明明显显乙乙曲曲线线与与时时间间轴轴围围成成的的面面积积小小于于甲甲图图线线与与时时间间轴轴围围成成的的面面积积，即即相相同同时时间间内内乙乙的的位位移移小小于于甲甲的的位位移移故故甲甲车车一一定定超超前前乙乙车车，所所以以本本题应选题应选A.答案答案A 自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析功率的概念和计算功率的概念和计算1一台起重机从静止起匀加速地将质量一台起重机从静止起匀加速地将质量m1.0103 kg的货的货物物竖竖直直吊吊起起，在在2 s末末货货物物的的速速度度v4.0 m/s.求求起起重重机机在在这这2 s内的平均输出功率及内的平均输出功率及2 s末的瞬时功率末的瞬时功率(g10 m/s2)自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案2.4104 W4.8104 W自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析2质量为质量为m2 kg的木块在倾角的木块在倾角37的斜面上由静止开的斜面上由静止开始始下下滑滑，木木块块与与斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为0.5，已已知知：sin 370.6，cos 370.8，g取取10 m/s2.求：求：(斜面足够长斜面足够长)(1)前前2 s内重力做的功；内重力做的功；(2)前前2 s内重力的平均功率；内重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬时功率末重力的瞬时功率自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案(1)48 J(2)24 W(3)48 W自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析机车的启动问题机车的启动问题3质量为质量为2 t的汽车，发动机的牵引功率为的汽车，发动机的牵引功率为30 kW，在水平，在水平公公路路上上，能能达达到到的的最最大大速速度度为为15 m/s，当当汽汽车车的的速速度度为为10 m/s时的加速度为时的加速度为 ()A0.5 m/s2 B1 m/s2C1.5 m/s2 D2 m/s2自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案A自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析4一辆总质量为一辆总质量为15 t的卡车，其额定功率是的卡车，其额定功率是180 kW，假定，假定它它在在平平直直的的公公路路上上运运行行时时受受到到的的阻阻力力是是卡卡车车总总重重的的0.03倍倍，试求：试求：(1)卡卡车车以以1.5 m/s2的的加加速速度度由由静静止止开开始始匀匀加加速速运运动动所所经经历历的时间是多少；的时间是多少；(2)分分析析卡卡车车的的运运动动情情况况并并求求出出卡卡车车运运动动的的最最大大速速度度是是多多大大自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习课堂对点演练课堂对点演练名师解疑名师解疑分类例析分类例析答案答案(1)4.4 s(2)40 m/s