高中物理 第一章 功和功率《1_3 功率》（講授式）課件 魯科版必修21

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1、第 3節(jié) 功 率 不 論 是 人 力 直 接 做 功 ， 還 是 使 用 牛 、 馬 等 畜 力 做 功 ， 或 者 是 利 用 機(jī) 械來 做 功 ， 人 們 不 僅 關(guān) 注 做 功 的 多 少 ， 還 十 分 關(guān) 注 做 功 的 快 慢 做 功 快 慢 有 快 慢 之 分 ,如 何 比 較 做 功 快 慢 ? 時(shí) ， 時(shí) 間 短 則 做 功 快乙甲 WW 時(shí) ， 做 功 多 則 做 功 快t = t甲 乙控 制 變 量 法 : 甲 乙 丙 磚 數(shù) （ 塊 ） 120 120 105做 功 （ 焦 ） 120m gh 120m gh 105mgh時(shí) 間 （ 分 ） 30 60 35甲 、 乙

2、、 丙 做 功 誰 最 快 ？ 誰 最 慢 ？ 為 什 么 ？ 甲 、 乙 、 丙 每 分 鐘 做 功 分 別 是 4m gh、 2m gh、 3m gh 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 做 的 功 反 映 物 體 做 功 的 快 慢 程 度 。 一 、 功 率 的 含 義1.功 率 的 定 義 ： 功 跟 完 成 這 些 功 所 用 時(shí) 間 的 比 值 ， 叫 做 功 率2.功 率 的 公 式 ： P Wt3.功 率 的 物 理 意 義 ： 反 映 物 體 做 功 快 慢 的 物 理 量 。比 值 法 還 有 哪 些 學(xué) 過 的 物理 量 也 是 用 比 值 法定 義 的 ？ 4.功 率 是 標(biāo) 量5.

3、功 率 的 單 位 ： 在 國 際 單 位 制 中 ， 功 率 的 單 位 是 瓦 特 ， 簡 稱 瓦 ，符 號 是 W， 1W 1J/s常 用 的 單 位 還 有 千 瓦 （ kW） ， 1kW 1000W。一 、 功 率 的 含 義 長 時(shí) 間 運(yùn) 動 時(shí) 人 的 功 率 為 數(shù)10W， 優(yōu) 秀 運(yùn) 動 員 可 達(dá) 1kW 長 時(shí) 間 運(yùn) 動 馬 的 功 率 為 數(shù) 百 瓦 鯨 游 動 時(shí) 功 率 可 達(dá) 350kW小 汽 車 的 功 率 為 數(shù) 十千 瓦 至 兩 百 千 瓦 高 速 列 車 的 功 率 可 達(dá) 數(shù) 萬 kW 萬 噸 豪 華 游 輪 的 功 率 可達(dá) 1萬 kW以 上小 資

4、 料 例 1.關(guān) 于 功 率 ， 下 列 說 法 中 正 確 的 是 （ ）A.功 率 是 表 示 力 做 功 多 少 的 物 理 量B.功 率 是 表 示 力 做 功 快 慢 的 物 理 量C.做 功 時(shí) 間 越 長 ， 功 率 一 定 越 小D.力 做 功 越 多 ， 功 率 一 定 越 大 B一 、 功 率 的 含 義 1、 下 列 說 法 中 正 確 的 是 （ ）A、 物 體 做 的 功 越 多 ， 則 功 率 就 越 大B、 物 體 做 功 的 時(shí) 間 越 短 ， 則 功 率 越 大C、 在 相 同 的 時(shí) 間 內(nèi) 做 的 功 越 多 ， 功 率 越 大D、 功 率 越 大 ， 則

5、 做 功 越 多練 習(xí) C WP t 功做 功 所 用 時(shí) 間 2.一 架 起 重 機(jī) 在 5min內(nèi) 把 60000N的 重 物 勻 速 舉 高 25m， 它 的功 率 是 多 少 kW？練 習(xí) W=FL F=GWP t FLP t 5kWGLP t 二 、 功 率 與 力 、 速 度 的 關(guān) 系 F v用 水 平 力 F推 物 體 ， 讓 物 體 以 速 度 v做 勻 速 直 線 運(yùn) 動 ， 力 F對 物 體做 功 的 功 率 是 多 少 呢 ？P t WW Fscos P FvcosP tFscosv ts 如 果 F與 v成 任 意 角 度 ， 那 么 功 率 與 力 、 速 度 的

6、關(guān) 系 又 會 怎 樣 呢 ？P Fvcos二 、 功 率 與 力 、 速 度 的 關(guān) 系 三 、 額 定 功 率 和 實(shí) 際 功 率1 額 定 功 率 ： 是 指 機(jī) 器 長 時(shí) 間 工 作 時(shí) 的 最 大 允 許 功 率 ， 也 就 是機(jī) 器 銘 牌 上 的 標(biāo) 稱 值 ， 這 個(gè) 功 率 叫 做 額 定 功 率 。 2.實(shí) 際 功 率 ： 是 指 機(jī) 器 在 工 作 中 實(shí) 際 輸 出 的 功 率 。3.機(jī) 器 不 一 定 在 額 定 功 率 下 工 作 ， 機(jī) 器 正 常 工 作 時(shí) 實(shí) 際 功 率 總是 小 于 或 等 于 額 定 功 率 ， 機(jī) 器 只 能 在 短 暫 時(shí) 間 內(nèi)

7、實(shí) 際 功 率 略 大于 額 定 功 率 ， 但 不 允 許 長 時(shí) 間 超 過 額 定 功 率 。三 、 額 定 功 率 和 實(shí) 際 功 率 說 明 :在 日 常 生 活 中 ， 我 們 經(jīng) 常 說 某 臺 機(jī) 器 的 功 率 ， 或 某 物 體 做功 的 功 率 ， 實(shí) 際 上 是 指 某 個(gè) 力 對 物 體 做 功 的 功 率 。 例 如 ： 汽 車 的功 率 就 是 汽 車 牽 引 力 的 功 率 ， 起 重 機(jī) 吊 起 貨 物 的 功 率 就 是 鋼 繩 拉力 的 功 率 。三 、 額 定 功 率 和 實(shí) 際 功 率 四 、 平 均 功 率 和 瞬 時(shí) 功 率在 長 跑 中 ， 人

8、做 功 的 功率 是 變 化 的 即 使 是 同 一 個(gè) 力 做 功 ， 做 功 的 功 率 也 可 能 是 變 化 的 ， 在 一 段 時(shí) 間 內(nèi)力 對 物 體 做 功 的 功 率 ， 實(shí) 際 上 是 這 段 時(shí) 間 內(nèi) 力 對 物 體 做 功 的 平 均 值 ，即 平 均 功 率 。四 、 平 均 功 率 和 瞬 時(shí) 功 率 1.平 均 功 率 ：物 體 在 一 段 時(shí) 間 內(nèi) 做 功 的 功 率 的 平 均 值 稱 為 平 均 功 率 。 描 述 在一 段 時(shí) 間 內(nèi) 做 功 的 平 均 快 慢 ， 通 常 用 P=W/t來 表 示2.瞬 時(shí) 功 率 ：物 體 在 某 一 時(shí) 刻 的 功

9、 率 叫 做 瞬 時(shí) 功 率 。 表 示 在 某 一 時(shí) 刻 做 功的 快 慢 ， 用 P=Fv表 示 ， v是 瞬 時(shí) 速 度 。當(dāng) t 表 示 一 段 時(shí) 間 時(shí) ，此 式 表 示 平 均 功 率當(dāng) t 很 短 很 短 時(shí) ， 此 式 表示 瞬 時(shí) 功 率四 、 平 均 功 率 和 瞬 時(shí) 功 率 例 2一 物 體 自 某 一 高 度 處 做 自 由 落 體 運(yùn)動 ， 經(jīng) 5s落 地 ， 其 質(zhì) 量 為 m=2kg，問 ：（ 1） 在 5s內(nèi) 重 力 的 平 均 功 率 為 多 大 ？（ 2） 在 4s末 ， 重 力 的 瞬 時(shí) 功 率 為 多少 ？ 【 解 析 】(1)物 體 做 自 由

10、 落 體 運(yùn) 動 ， 由 h= gt2得 h= 10 52m=125m根 據(jù) 做 功 公 式 W=Fs 得 W=m gh=2500J由 P=W/t 得 平 均 功 率 P=500W(2)由 v=gt 得 4s末 的 速 度 v=40m/s由 瞬 時(shí) 功 率 P=Fv得P=m gv=20 40W=800W12 12 當(dāng) F=F阻 時(shí) ，a 0 ， v達(dá) 到 最大 保 持 vm勻 速v FvP amFF阻 vm F阻P加 速 度 逐 漸 減 小 的變 加 速 直 線 運(yùn) 動 勻 速 直線 運(yùn) 動1、 汽 車 以 恒 定 功 率 啟 動五 、 機(jī) 車 的 兩 種 啟 動 方 式 注 ： 機(jī) 車 以

11、恒 定 功 率 啟 動 的 v-t圖 象 如 下 所 示 ： 先 做 加 速 度 逐漸 減 小 的 變 加 速 直 線 運(yùn) 動 ， 最 終 以 最 大 速 度 做勻 速 直 線 運(yùn) 動 。vm vmF阻P額v tO五 、 機(jī) 車 的 兩 種 啟 動 方 式 2、 汽 車 以 恒 定 加 速 度 啟 動當(dāng)F= F阻時(shí)，a0 ，v達(dá)到最大 保持vm勻速FvP額amFF阻v vmF阻P額加 速 度 逐 漸 減 小 的 變加 速 直 線 運(yùn) 動 勻 速 直 線 運(yùn) 動amFF阻Fv PF v 當(dāng)P= P額時(shí)，保持P額 繼 續(xù) 加 速勻 加 速 直 線 運(yùn) 動五 、 機(jī) 車 的 兩 種 啟 動 方 式

12、v tOvm注 ： 機(jī) 車 以 恒 定 加 速 度 啟 動 的 v t圖 象 如 圖 所 示 :先 做 勻 加 速直 線 運(yùn) 動 ， 再 做 加 速 度 逐 漸 減 小 的 變 加 速 直 線 運(yùn) 動 ， 最 終 以最 大 速 度 做 勻 速 直 線 運(yùn) 動 。vm F阻P額五 、 機(jī) 車 的 兩 種 啟 動 方 式 例 3.按 額 定 功 率 行 駛 的 汽 車 ， 所 受 地 面 的 阻 力 保 持 不 變 ， 則 ( )A 汽 車 加 速 行 駛 時(shí) ， 牽 引 力 不 變 ， 速 度 增 大B 汽 車 可 以 做 勻 加 速 運(yùn) 動C 汽 車 加 速 行 駛 時(shí) ， 加 速 度 逐 漸

13、 減 小 ， 速 度 逐 漸 增 大D 汽 車 達(dá) 到 最 大 速 度 時(shí) ， 所 受 合 力 為 零 CD 1.汽 車 上 坡 的 時(shí) 候 ， 司 機(jī) 必 須 換 擋 ， 其 目 的 是 （ ）A 減 小 速 度 ， 得 到 較 小 的 牽 引 力B 增 大 速 度 ， 得 到 較 小 的 牽 引 力C 減 小 速 度 ， 得 到 較 大 的 牽 引 力D 增 大 速 度 ， 得 到 較 小 的 牽 引 力 C課 堂 練 習(xí) 2.設(shè) 飛 機(jī) 飛 行 中 所 受 阻 力 與 其 速 度 的 平 方 成 正 比 ， 如 飛 機(jī) 以 速度 v勻 速 飛 行 時(shí) ， 其 發(fā) 動 機(jī) 功 率 為 P，

14、 則 飛 機(jī) 以 2v速 度 勻 速 飛 行時(shí) ， 其 發(fā) 動 機(jī) 功 率 為 （ ）A.2P B.4PC.8P D.無 法 確 定 C 課 堂 練 習(xí) 3.下 列 關(guān) 于 汽 車 運(yùn) 動 的 論 述 ， 不 正 確 的 是 ( )A.汽 車 以 額 定 功 率 啟 動 后 做 變 加 速 運(yùn) 動 ， 速 度 、 加 速 度 均 逐 漸 增 大B.汽 車 以 額 定 功 率 啟 動 后 做 變 加 速 運(yùn) 動 ， 速 度 逐 漸 增 大 ； 加 速 度 逐漸 減 小 ， 加 速 度 為 0時(shí) ， 速 度 最 大C.汽 車 勻 速 行 駛 時(shí) 最 大 允 許 速 度 受 發(fā) 動 機(jī) 額 定 功

15、率 限 制 ， 要 提 高 最大 允 許 速 度 ， 必 須 增 大 發(fā) 動 機(jī) 的 額 定 功 率D.汽 車 在 水 平 路 面 上 以 額 定 功 率 P行 駛 ， 則 當(dāng) 牽 引 力 F與 阻 力 f平 衡時(shí) ， 汽 車 的 最 大 速 度 v m=P/f A課 堂 練 習(xí) 4.質(zhì) 量 m 3kg的 物 體 ， 在 水 平 力 F 6 的 作 用 下 ， 在 光 滑 的 水平 面 上 從 靜 止 開 始 運(yùn) 動 ， 運(yùn) 動 時(shí) 間 t 3s， 求 ：（ 1） 力 F在 t 3s內(nèi) 對 物 體 所 做 的 功 。（ 2） 力 F在 t 3s內(nèi) 對 物 體 所 做 功 的 平 均 功 率 。（ 3） 力 F在 3s末 對 物 體 做 功 的 瞬 時(shí) 功 率 。 W FL F=m a 212L atW=54J 54W 18W3WP tP=Fvv=at P=Fat=36W課 堂 練 習(xí)