7.3功率课件(精品课件公开课).ppt

乙起重机在乙起重机在 30秒秒 内把内把1吨的货物提到相同的高度吨的货物提到相同的高度甲起重机在甲起重机在 60秒秒 内把内把1吨的货物提到预定的高度吨的货物提到预定的高度 两球同时从不同高度作自由落体运两球同时从不同高度作自由落体运动，如图所示，若动，如图所示，若m m1 1=0.5kg=0.5kg，m m2 2=2kg=2kg，h h1 1=20m=20m，h h2 2=5m=5m，则重力对两球做的功分，则重力对两球做的功分别为多少别为多少?(g=10m/s?(g=10m/s2 2) )h h1 1h h2 2两球完成做功过程所需的时间又分别为两球完成做功过程所需的时间又分别为多少？多少？1 1、物理意义：是表示力对物体做功、物理意义：是表示力对物体做功快慢快慢的物理的物理量。量。 3、公式公式： 比值定义法比值定义法4 4、功率是标量。功率表示做功过程中能量转化功率是标量。功率表示做功过程中能量转化的快慢。的快慢。5、功率的单位：、功率的单位： 瓦特（瓦特（W）常用单位：）常用单位： kW 11 /1/WJ SNm s3110KWW一、功率的概念一、功率的概念WPt 人力直接做功能否像起重机做功那样快？人力直接做功能否像起重机做功那样快？ 汽车做功能否像飞机做功那样快？人如果做功过汽车做功能否像飞机做功那样快？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？什么后果呢？ 奥运长跑运动员能否用奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？的赛跑路程呢？为什么？ 人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。 人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100m赛跑中，时间只是十几秒，能以最大的速度跑完全赛跑中，时间只是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在5Km的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动。的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动。二、额定功率和实际功率二、额定功率和实际功率 1、额定功率：是指机器在额定转速下可以长时、额定功率：是指机器在额定转速下可以长时间工作的间工作的最大最大输出功率，也就是机器铭牌上的标输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。称值。2、实际功率：是指机器在工作中、实际功率：是指机器在工作中实际实际输出的功输出的功率。率。3、机器不一定在额定功率下工作，机器正常工、机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时作时实际功率实际功率总是小于或等于总是小于或等于额定功率额定功率，机器只机器只能在短暂时间内实际功率能在短暂时间内实际功率略大于略大于额定功率，但不额定功率，但不允许允许长时间长时间超过额定功率。超过额定功率。例题：一个质量是例题：一个质量是1.0kg的物体，从地面上方的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动，高处开始做自由落体运动， (g取取10m/s2) 第第1s内下落的位移是多少？内下落的位移是多少？ 这这1s内重力对物体做多少功？内重力对物体做多少功？ 第第2s内物体下落的位移是多少？内物体下落的位移是多少？ 这这1s内重力对物体做多少功？内重力对物体做多少功？ 前前1s和后和后1s重力对物体做功的功率各是多大？重力对物体做功的功率各是多大？这这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？时间内重力对物体做功的功率是多大？h1=5mw1=50Jh2=15mw2=150JP1=50W P2=150W P3=100W反思：通过以上的计算，说明了什么问题？反思：通过以上的计算，说明了什么问题？说明：即使是同一个力做功，做功的功率也可说明：即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。功率。平均功率平均功率：描述一段时间内做功的平均快慢：描述一段时间内做功的平均快慢瞬时功率瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢：表示在某一时刻做功的快慢PtW当当 t 很短很短很短很短时，此式表示时，此式表示瞬时功率瞬时功率当当 t 表示一段表示一段时间时，此式时间时，此式表示平均功率表示平均功率三、平均功率和瞬时功率三、平均功率和瞬时功率汽车以汽车以额定功率额定功率在平直公路行驶时，若前方遇在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？反思：这说明了什么问题？反思：这说明了什么问题？一个物体在水平恒力一个物体在水平恒力F F的作用下，的作用下，以速度以速度v v匀速直线运动了一段时间匀速直线运动了一段时间t t，试，试求这段时间求这段时间t t内恒力内恒力F F做功的功率。做功的功率。WFSWPtFSPtPFvSvt拓展拓展：若物体在水平恒力：若物体在水平恒力F F作用下作变速作用下作变速运动了一段时间运动了一段时间t t，则恒力，则恒力F F在时间在时间t t内做功内做功的功率又如何呢？若力的功率又如何呢？若力F F与水平成与水平成角呢？角呢？WFscosPtWPFvcosPtFscosvFv1v2FvF2F1PvFcosPFvcosvtS四、功率与速度的关系四、功率与速度的关系 PF v cos若若v表示瞬时速度，表示瞬时速度，则则P 表示瞬时功率表示瞬时功率若若 v表示平均表示平均速度，则速度，则P 表表示平均功率示平均功率对于公式对于公式 P = F v1、当当P 一定时，一定时，F 和和 v 有什么关系？有什么关系？2、当、当F 一定时，一定时，P 和和 v 有什么关系？有什么关系？3、当、当v 一定时，一定时，F 和和 P 有什么关系？有什么关系？当当F与与v同方同方向时（向时（0），），PFv解：解：由由P = =Fv 得得匀速行使时匀速行使时, 汽车的牵引力汽车的牵引力F = =F阻阻= = 1800N某型号汽车发动机的额定功率为某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水在水平路面上行使时受到的阻力是平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样在同样的阻力下的阻力下,如果匀速行使速度只有如果匀速行使速度只有54km/h,发发动机输出的实际功率是多少动机输出的实际功率是多少?FP v = =180060000= m/s=33.3m/s=120km/hv=54km/h=15m/s以较低的速度行使时以较低的速度行使时,实际功率实际功率P =Fv =180015W=27kW注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率2 2、定义式：、定义式： PtW1 1、物理意义：表示做功快慢的物理量、物理意义：表示做功快慢的物理量3、计算式：、计算式：P = F v cos该式一般用于求该式一般用于求平均功率平均功率4 4、单位：在国际单位制中、单位：在国际单位制中 瓦特瓦特 W该式用于求该式用于求瞬时功率、平均功率瞬时功率、平均功率练习题练习题1、关于功率，下列说法中正确的是（关于功率，下列说法中正确的是（ ）A、功率是说明做功多少的物理量功率是说明做功多少的物理量B、功率是说明力做功快慢的物理量功率是说明力做功快慢的物理量C、做功时间越长，功率一定小做功时间越长，功率一定小D、力做功越多，功率一定大力做功越多，功率一定大B2、关于功率以下说法中正确的是（）、关于功率以下说法中正确的是（）A、据据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越可知，机器做功越多，其功率就越大大B、据据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反可知，汽车牵引力一定与速度成反比比C、据据 P=W/t可知，只要知道时间可知，只要知道时间t内机器所做内机器所做的功，的功， 就可以求得这段时间内任一时刻机器做就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率功的功率D、根据根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。工具的牵引力与运动速度成反比。D例题例题3 3、某人用同一水平恒力、某人用同一水平恒力F先后两次拉同一物体，先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进使此物体沿粗糙水平也前进s距离，若先后两次拉距离，若先后两次拉力做的功为力做的功为W1和和W2，拉力做功的功率是，拉力做功的功率是P1和和P2，则则( )( ) A. W1=W2，P1=P2 B. W1=W2，P1P2 C. W1W2，P1P2 D. W1W2，P1=P2B4 4、从空中以、从空中以40m/s40m/s的初速度平抛一重为的初速度平抛一重为10N10N的物的物体体物体在空中运动物体在空中运动3s3s落地，不计空气阻力，落地，不计空气阻力，取取g=10m/sg=10m/s2 2，则物体落地时，重力的瞬时功率，则物体落地时，重力的瞬时功率为为( )( ) A. 400W B. 300W C. 500W D. 700WB例题：例题：要点：必须弄清是何种类型的功率，并能正要点：必须弄清是何种类型的功率，并能正确选择公式确选择公式5、质量、质量3 kg的物体，在水平力的物体，在水平力F6 的作的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间时间3 s，求：，求：（1）力）力F在在3 s内对物体所做的功。内对物体所做的功。（2）力）力F在在3 s内对物体所做功的平均功率。内对物体所做功的平均功率。（3）在）在3 s末力末力F对物体做功的瞬时功率。对物体做功的瞬时功率。类型类型1 1：机车以恒定功率：机车以恒定功率 P 启动启动PF v发动机的发动机的实际功率实际功率发动机的牵引力发动机的牵引力机车的瞬机车的瞬时速度时速度当当F= =F阻阻时，时，a0 ，v达到达到最大最大 保持保持 vm匀速匀速vFvPamFF阻阻vmF阻阻P加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的变加速直线运动变加速直线运动匀速直匀速直线运动线运动vm机车以恒定功率启动的机车以恒定功率启动的v t 图图 先做加速度逐渐减小的变加速直线运先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度动，最终以速度 做匀速直线运动。做匀速直线运动。vmF阻阻Pvt0类型类型2 2：机车以恒定加速度：机车以恒定加速度 a 启动启动当当F= = F阻阻时，时，a0 ，v达到达到最大最大 保持保持 vm匀速匀速FvP额额amFF阻阻vvmF阻阻P额额加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的变加速直线运动变加速直线运动匀速直匀速直线运动线运动amFF阻阻FvPF v当当P= = P额额时，保时，保持持P额额继续加速继续加速匀加速直线运动匀加速直线运动机车以恒定加速度启动的机车以恒定加速度启动的v t 图图 先做匀加速直线运动，再做加速度先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度度 做匀速直线运动。做匀速直线运动。vt0vmF阻阻P额额vm