功和功率課件-高一下學(xué)期物理人教版

高中物理必修二·第8章·機(jī)械能守恒8.1功和功率(第2課時(shí))①機(jī)車(chē)啟動(dòng)的兩種方式②變力做功SmgNFf機(jī)車(chē)的功率牽引力的功率實(shí)際功率額定功率正常工作時(shí)的最大功率機(jī)車(chē)工作時(shí)的功率小于等于額定功率大小可變，由司機(jī)控制機(jī)車(chē)模型：當(dāng)P不變時(shí)，F(xiàn)與v成反比當(dāng)v不變時(shí)，F(xiàn)與P成正比當(dāng)F不變時(shí)，P與v成正比機(jī)車(chē)啟動(dòng)(1)當(dāng)機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)后，機(jī)車(chē)所受的牽引力如何變化？機(jī)車(chē)的加速度如何變化？機(jī)車(chē)做何種運(yùn)動(dòng)？機(jī)車(chē)啟動(dòng)---恒功率啟動(dòng)(2)根據(jù)以上分析，你是否可以求得機(jī)車(chē)最終的最大速度？此時(shí)應(yīng)滿足的條件是什么？(3)根據(jù)以上分析，你是否可以繪制出與機(jī)車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程相對(duì)應(yīng)的P-t圖像和v-t圖像呢？當(dāng)F=F阻時(shí)，a＝0

，v達(dá)到最大

保持vm勻速vF＝vPa＝mF－F阻↑→↓↑→→↓↓vm＝F阻PF阻FF阻Fvmv—t圖像加速階段的圖像勻速階段的圖像a減小的變加速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)vmvt0機(jī)車(chē)啟動(dòng)---恒功率啟動(dòng)如果機(jī)車(chē)以恒定的加速度啟動(dòng)，會(huì)有何不同呢？1.速度達(dá)到最大之前，F(xiàn)為變力，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=Pt

計(jì)算，不能用W=Fx計(jì)算。2.達(dá)到最大速度的本質(zhì)條件是：a=0vmvt03.達(dá)到最大速度時(shí)，有

P額=F阻vm關(guān)于恒功率啟動(dòng)的幾點(diǎn)說(shuō)明機(jī)車(chē)啟動(dòng)---恒功率啟動(dòng)(1)當(dāng)機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)后，機(jī)車(chē)的功率開(kāi)始如何變化？(2)當(dāng)機(jī)車(chē)的功率達(dá)到額定功率后，機(jī)車(chē)的加速度如何變化？機(jī)車(chē)做何種運(yùn)動(dòng)？(3)根據(jù)以上分析，你是否可以求得機(jī)車(chē)最終的最大速度？此時(shí)應(yīng)滿足的條件是什么？(4)根據(jù)以上分析，你是否可以繪制出與機(jī)車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程相對(duì)應(yīng)的P-t圖像和v-t圖像呢？機(jī)車(chē)啟動(dòng)---恒加速度啟動(dòng)當(dāng)F=F阻時(shí)，a＝0

，v達(dá)到最大

保持vm勻速F＝vP額a＝mF－F阻↑→↓

v↑↓→→↓vm＝F阻P額加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)a＝mF－F阻→→→→v↑P＝Fv↑↑→當(dāng)P=P額時(shí)，保持P額繼續(xù)加速勻加速直線運(yùn)動(dòng)機(jī)車(chē)啟動(dòng)---恒加速度啟動(dòng)1.機(jī)車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)只能維持一段時(shí)間,當(dāng)功率增大到額定功率時(shí),勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，此時(shí)速度為v1，勻加速時(shí)間為t1,則t1=P額(ma+F阻)a3.勻加速結(jié)束的條件是：P實(shí)=Pmax=P額t1v1vt0vm2.達(dá)到最大速度的本質(zhì)條件:a=04.達(dá)到最大速度時(shí)，有

P額=F阻vmP額=Fv1=(ma+F阻)v1

=(ma+F阻)at1關(guān)于恒加速度啟動(dòng)的幾點(diǎn)說(shuō)明機(jī)車(chē)啟動(dòng)---恒加速度啟動(dòng)【例題】某汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為120kW，汽車(chē)質(zhì)量為5t，汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)中所受阻力的大小恒為車(chē)重的0.1倍。（g取10m/s2）（1）若汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)，則汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度是多少？當(dāng)汽車(chē)速度達(dá)到10m/s時(shí)，其加速度是多少？（2）若汽車(chē)以恒定加速度0.5m/s2啟動(dòng)，則其勻加速過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？機(jī)車(chē)啟動(dòng)【思考1】為什么汽車(chē)上坡速度要比在平地上行駛的速度小得多呢？

【思考2】在公式P=Fv中，P保持不變時(shí)，是否可將作用力無(wú)限地減小，以使運(yùn)動(dòng)物體的速度無(wú)限地增大？機(jī)車(chē)啟動(dòng)

2.變力做功---圖像法

2.變力做功---圖像法

2.變力做功---圖像法2.變力做功---平均值法

①適用條件：若一個(gè)力的大小不變，方向時(shí)刻與速度同向(或反向)時(shí),把物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分為很多小段,這樣每一小段可以看成直線,先求力在每一小段上做的功,再求和即可。②例如,滑動(dòng)摩擦力、空氣阻力整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所做的總功是各個(gè)階段所做功的和，即力與路程的乘積。2.變力做功---微元法

【例題】水平桌面上，長(zhǎng)6m的輕繩一端固定于0點(diǎn)，如圖3所示（俯視圖），另一端系一質(zhì)量m=2.0kg的小球。現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)沿桌面大小不變的力F=10N，F(xiàn)拉著物體從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，F(xiàn)的方向始終與小球的運(yùn)動(dòng)方向成37°角。已知小球與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2sin37°=0.6，cos37°=0.8，則下列說(shuō)法正確的是（

）A.拉力F對(duì)小球做的功為16π（J）B.拉力F對(duì)小球做的功為8π（J）C.小球克服摩擦力做的功為16π