功與功率+高一下學期物理人教版（2019）必修2

第八章8.1功和功率（第二課時）學習目標：1．理解功率的概念,會用極限思維推導瞬時功率的表達式P=Fv,關注生活、生產中機械做功、功率大小及其意義。2．能分析汽車發(fā)動機功率一定時,牽引力與速度之間的關系,并能分析、解釋生活中的現(xiàn)象。一、做功的兩個必要因素1、物體要受力的作用2、物體要在力的方向上發(fā)生一段位移二、功的計算三、功的正負力的大小位移的大小力的方向與位移方向的夾角單位：J表示動力做功還是阻力做功；反應了能量轉移或轉化的方向。知識回顧四、多個力功的計算五、變力做功的計算(1)分別求出每個力所做的功，然后求出所有功的代數(shù)和。即：W總=W1+W2+…+Wn(2)先求出物體所受的合力，然后再求出合力的功，即：W總=F合Scosα微元法、圖像法（F—L）、轉換研究對象功率比值定義法1．定義：一個力所做的功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。2．定義式：P=W/t3．物理意義：表示物體做功快慢的物理量。4．標矢性：標量5．單位：國際單位：瓦特（w），常用單位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）(單位時間做功的多少)2×10-5W約幾十瓦可達5000KW10000KW以上可達1KW可達350KW約70W可達200KW約幾百瓦小資料功率與速度的關系W＝FlcosαP＝FvcosαvFαv1v2FαvF2F1P＝Fcosα.vP＝F.vcosα平均功率和瞬時功率1、平均功率：描述在一段時間內做功的平均快慢當t表示一段時間時，此式表示平均功率當t很短很短時，此式表示瞬時功率2、瞬時功率：表示在某一時刻做功的快慢3、應用：變形后求功：Ｗ＝Ｐｔ適用于功率不變時求功P＝tWP＝Fvcosα當v瞬時速度時，此式表示瞬時功率當v表示時平均速度，此式表示平均功率當v與Ｆ共線時，P＝Fv1、關于功率說法正確的（）A功率是表示物體做功快慢的物理量B機械做功越多，它的功率就越大C機械做功時間短，它的功率越大D完成相同的功，用的時間越長的機械，功率就一定越小AD課堂練習２、一個質量是1.0kg的物體，從地面上方20m高處以5m/s的速度水平拋出，開始做平拋運動。(g取10m/s2)①第1s內重力對物體做多少功？②第2s內重力對物體做多少功？③前1s和后1s重力對物體做功的功率各是多大？④這2s時間內重力對物體做功的功率是多大？⑤落地時重力對物體做功的瞬時功率是多大？⑥這個過程中重力對物體做功的瞬時功率怎么變化？課堂練習３、甲乙兩臺起重機分別以V甲=0.2m/s和V乙=0.1m/s的速度勻速提升同重的物體，使兩物體都升高12m，則（）A．甲做的功多，甲的功率大B．乙做的功多，乙的功率大C．甲乙做功一樣多，甲的功率大D．甲乙做功一樣多，乙的功率大C課堂練習4.如圖所示，小球在重力作用下，沿豎直光滑圓軌道由A點運動到B點，在此過程中重力的瞬時功率變化情況是()A.逐漸減小B.逐漸增大C.先減小，后增大D.先增大，后減小mgvmgvmgAB課堂練習D2、當F一定時，P和v有什么關系？反比正比正比對于公式P=Fv的理解1、當P一定時，F(xiàn)和v有什么關系？3、當v一定時，F(xiàn)和P有什么關系？變加速運動勻加速運動勻速運動思考:為什么汽車上坡時速度要比在平地上行駛的速度小得多呢？當機械發(fā)動機的功率一定時，牽引力與速度成反比，所以可以通過減小速度來增大牽引力。也可以通過減小牽引力來提高速度。P=FvP=Fv中三個量的制約關系額定功率和實際功率1、額定功率：是指機器在長時間正常工作時的最大輸出功率，也就是機器銘牌上的標稱值。2、實際功率：是指機器在工作中實際輸出的功率。機器不一定在額定功率下工作，機器正常工作時實際功率總是小于或等于額定功率，機器只能在短暫時間內實際功率略大于額定功率，但不允許長時間超過額定功率。3、注意：v汽車的功率汽車在行駛的過程中，發(fā)動機的最大功率等于額定功率。P=Fv汽車功率汽車的牽引力汽車的瞬時速度

汽車加速運動的情況有兩種：1、以額定功率P額啟動;2、在恒定的牽引力F作用下啟動。機車啟動兩類問題1．機車以恒定功率啟動的運動過程勻速變加速結論：在額定功率下，當汽車做勻速運動時，速度最快。2．機車以恒定加速度啟動的運動過程機車啟動兩類問題vtvm勻加變加勻速1、沒有達到最大速度時，有瞬時加速度。2、達到最大速度時，a=0注意：發(fā)動機的功率指牽引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。汽車的兩種運動狀態(tài)共同點:當F=Ff,a=0,汽車做勻速直線運動時，v到達最大值,P=P額6、靜止的列車在平直軌道上以恒定的功率起動，在開始的一小段時間內，列車的運動狀態(tài)是（）A、列車做勻加速直線運動B、列車的速度和加速度均不斷增加C、列車的速度增大，加速度減小D、列車做勻速運動課堂練習C解：由P=Fv得勻速行使時,汽車的牽引力F=F阻=1800N7、某型號汽車發(fā)動機的額定功率為60kW,在水平路面上行駛時受到的阻力是1800N,求發(fā)動機在額定功率下汽車勻速行駛的速度.在同樣的阻力下,如果勻速行駛速度只有54km/h,發(fā)動機輸出的實際功率是多少?FPv=180060000=m/s=33.3m/s=120km/hv’=54km/h=15m/s以較低的速度行使時,實際功率P’=Fv’=1800×15W=27kW注意：汽車的功率就是汽車牽引力的功率課堂練習8：汽車發(fā)動機的額定功率為60KW，汽車的質量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g=10m/s2。（1）汽車保持額定功率不變從靜止啟動后，①汽車所能達到的最大速度是多大？②當汽車的加速度