2018-2019學(xué)年高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第七節(jié) 功率課件 粵教版必修2.ppt
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第七節(jié) 功率,第四章 機(jī)械能和能源,內(nèi)容索引,,自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ),重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測 檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí),1.功率:功W與完成這些功所用 的比值. 公式:P= .單位: ,簡稱 ,符號是 . 2.意義:功率是表示物體 的物理量. 3.功率是 (填“標(biāo)”或“矢”)量.,一、如何描述做功的快慢——功率,時間t,瓦特,瓦,W,做功快慢,標(biāo),二、功率的計算,1.功率與速度的關(guān)系:P= . 2.平均功率和瞬時功率 (1)平均功率:時間t內(nèi)功率的平均值,計算公式: = 和 = . (2)瞬時功率:某一時刻功率的瞬時值,計算公式:P= ,其中v為瞬時速度.,Fv,Fv,答案,即學(xué)即用 1.判斷下列說法的正誤. (1)由公式P= 知,做功越多,功率越大.( ) (2)力對物體做功越快,力的功率一定越大.( ) (3)發(fā)動機(jī)不能在實(shí)際功率等于額定功率情況下長時間工作.( ) (4)汽車爬坡時常常需要換高速擋.( ),,√,,,答案,2.用水平力使重力為G的物體沿水平地面以速度v做勻速直線運(yùn)動.已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,則水平力對物體做功的功率是_____.,μGv,重點(diǎn)探究,建筑工地上有三臺起重機(jī)將重物吊起,下表是它們的工作情況記錄:,,一、描述物體做功的快慢——功率,導(dǎo)學(xué)探究,(1)三臺起重機(jī)哪臺做功最多?,答案 三臺起重機(jī)分別做功3.2104 J、2.4104 J、3.2104 J,所以A、C做功最多.,答案,(2)哪臺做功最快?怎樣比較它們做功的快慢呢?,答案 B做功最快,可以用功與所用時間的比值表示做功的快慢.,1.功率表示的是物體做功的快慢,而不是做功的多少,功率大,做功不一定多,反之亦然. 2.求解功率時,首先要明確求哪個力的功率,是某個力的功率,還是物體所受合力的功率,其次還要注意求哪段時間(或哪個過程)的功率.,知識深化,例1 某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體,第一次使此物體從靜止開始在光滑水平面上前進(jìn)l距離,第二次使此物體從靜止開始在粗糙水平面上前進(jìn)l距離.若先后兩次拉力做的功分別為W1和W2,拉力做功的平均功率分別為P1和P2,則 A.W1=W2,P1=P2 B.W1=W2,P1>P2 C.W1>W(wǎng)2,P1>P2 D.W1>W(wǎng)2,P1=P2,答案,解析,√,解析 兩次拉物體用的力都是F,物體的位移都是l.由W=Fl可知W1=W2.物體在粗糙水平面上前進(jìn)時,加速度a較小,由l= at2可知用時較長,再由P= 可知P1P2,選項B正確.,在光滑水平面上,一個物體在水平恒力F作用下從靜止開始加速運(yùn)動,經(jīng)過一段時間t末速度為v.求: (1)在t時間內(nèi)力F對物體所做的功;,答案,,二、功率的計算,導(dǎo)學(xué)探究,解析,(2)在t時間內(nèi)力F的功率;,答案,(3)在t時刻力F的功率.,答案 Fv,解析 t時刻的功率P=Fv.,解析,1.功率與速度的關(guān)系 (1)當(dāng)F與v方向相同時,P=Fv; (2)當(dāng)F與v夾角為α?xí)r,P=Fvcos α. 2.平均功率和瞬時功率 (1)平均功率:時間t內(nèi)功率的平均值,計算公式:,知識深化,(2)瞬時功率:某一時刻功率的瞬時值,能精確地描述做功的快慢,計算公式: ①當(dāng)F與v方向相同時,P=Fv,其中v為瞬時速度; ②當(dāng)F與v夾角為α?xí)r,P=Fvcos α.,例2 一臺起重機(jī)將靜止在地面上、質(zhì)量為m=1.0103 kg的貨物勻加速豎直吊起,在2 s末貨物的速度v=4 m/s.(取g=10 m/s2,不計額外功)求: (1)起重機(jī)在這2 s內(nèi)的平均功率;,答案,解析,答案 2.4104 W,解析 設(shè)貨物所受的拉力為F,加速度為a,,由牛頓第二定律知,F(xiàn)-mg=ma 則F=mg+ma=1.010310 N+1.01032 N=1.2104 N,起重機(jī)在這2 s內(nèi)對貨物所做的功W=Fh=1.21044 J=4.8104 J,(2)起重機(jī)在2 s末的瞬時功率.,答案,解析,答案 4.8104 W,解析 起重機(jī)在2 s末的瞬時功率P=Fv=1.21044 W=4.8104 W.,求解功率問題時容易混淆“平均功率”和“瞬時功率”這兩個概念.讀題時一定注意一些關(guān)鍵詞:“某秒末”或“到某位置時”的功率是求瞬時功率,只能用P=Fv求解;“某段時間內(nèi)”或“某個過程中”等詞語,則是求平均功率,此時可用 求解,也可以用 求解.,例3 如圖1所示,質(zhì)量為m=2 kg的木塊在傾角θ=37的足夠長的斜面上由靜止開始下滑,木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,已知:sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2,求: (1)前2 s內(nèi)重力做的功;,答案,解析,答案 48 J,圖1,解析 木塊所受的合外力F合=mgsin θ-μmgcos θ=mg(sin θ-μcos θ)=210(0.6-0.50.8) N=4 N,所以,重力在前2 s內(nèi)做的功為W=mgsin θs=2100.64 J=48 J.,(2)前2 s內(nèi)重力的平均功率;,答案,解析,答案 24 W,(3)2 s末重力的瞬時功率.,答案 48 W,解析 木塊在2 s末的速度v=at=22 m/s=4 m/s 2 s末重力的瞬時功率 P=mgsin θv=2100.64 W=48 W.,針對訓(xùn)練 放在粗糙水平地面上的物體受到水平拉力的作用,在0~6 s內(nèi)其速度與時間的圖象和該拉力的功率與時間的圖象如圖2甲、乙所示.下列說法正確的是 A.0~6 s內(nèi)物體的位移大小為20 m B.0~6 s內(nèi)拉力做功為100 J C.滑動摩擦力的大小為5 N D.0~6 s內(nèi)滑動摩擦力做功為-50 J,圖2,答案,解析,√,達(dá)標(biāo)檢測,1,2,3,1.(對功率的理解)關(guān)于功率,下列說法正確的是 A.由P= 可知,只要知道W和t的值就可以計算出任意時刻的功率 B.由P=Fv可知,汽車的功率一定與它的速度成正比 C.由P=Fv可知,牽引力一定與速度成反比 D.當(dāng)汽車的功率一定時,牽引力一定與速度成反比,答案,解析,√,4,5,解析 公式P= 求的是這段時間內(nèi)的平均功率,不能求瞬時功率,故A錯誤; 根據(jù)P=Fv可知,當(dāng)汽車牽引力一定時,汽車的功率與速度成正比,故B錯誤; 由P=Fv可知,當(dāng)汽車功率一定時,牽引力與速度成反比,故C錯誤,D正確.,1,2,3,4,5,2.(平均功率和瞬時功率)一個質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動,那么,在前t時間內(nèi)重力對它做功的平均功率 及在t時刻重力做功的瞬時功率分別為,答案,解析,1,2,3,4,√,5,1,2,3,4,5,t時刻重力做功的瞬時功率P=Fv=mggt=mg2t 故C正確.,3.(瞬時功率的計算)如圖3所示,在光滑的水平面上放著一個質(zhì)量為10 kg的木箱,拉力F與水平方向成60角,F(xiàn)=2 N.木箱從靜止開始運(yùn)動,4 s末拉力的瞬時功率為 A.0.2 W B.0.4 W C.0.8 W D.1.6 W,√,圖3,答案,1,2,3,4,5,解析,4.(瞬時功率分析)飛行員進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時,抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺,到達(dá)豎直狀態(tài)的過程如圖4所示,飛行員受重力的瞬時功率變化情況是 A.一直增大 B.一直減小 C.先增大后減小 D.先減小后增大,答案,解析,1,2,3,4,5,解析 由瞬時功率計算式P=Fvcos α可知,初狀態(tài)P1=0,最低點(diǎn)P2=0,中間狀態(tài)P>0.所以瞬時功率變化情況是先增大后減小,故C正確.,√,圖4,5.(與功率有關(guān)的圖象問題)起重機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個高度,其v-t圖象如圖5所示,則鋼索拉力的功率隨時間變化的圖象可能是圖中的哪一個,1,2,3,4,答案,5,解析,圖5,√,解析 在0~t1時間內(nèi),重物勻加速上升,鋼索拉力F1mg;在t1~t2時間內(nèi),重物勻速上升,鋼索拉力F2=mg;在t2~t3時間內(nèi),重物勻減速上升,鋼索拉力F3F2v1;t1~t2時間內(nèi),功率保持不變,P=F2v1,t2~t3時間內(nèi),功率均勻減小,且t2時刻F2v1F3v1,綜上所述,只有B正確.,1,2,3,4,5,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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