高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第六章 第一單元 第2課時(shí) 功率課件 必修2

1、第一單元　 功和功率第2課時(shí)　功率,必修2　 第六章　機(jī)械能和能源,,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)一 　 功率,1．功率的定義式：P＝________.2．功率的物理意義：功率是描述________的物理量．3．平均功率和瞬時(shí)功率(1)平均功率：P＝ 或P＝Fcos θ(為物體對(duì)地的平均速度，F(xiàn)必須為恒力，θ為F與v的夾角)．(2)瞬時(shí)功率：P＝__________(v為物體對(duì)地的瞬時(shí)速度，θ為F與v的夾角)．,4．功

2、率的單位：在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦(W)．1瓦＝________＝________，即1 W＝________＝________.5．額定功率與實(shí)際功率常見(jiàn)動(dòng)力機(jī)器均標(biāo)明額定功率(銘牌上標(biāo)明)，通常是指動(dòng)力機(jī)器正常工作時(shí)的________輸出功率．在正常情況下，機(jī)器的輸出功率________或等于額定功率，這樣的功率稱為實(shí)際功率．若輸出功率大于機(jī)器的額定功率，則容易________．,答案：1.2．做功快慢3．(2)F

3、vcos θ　4．1焦耳/秒　1牛頓·米/秒　1 J/s　1 N·m/s5．最大　小于　損壞電器,要點(diǎn)深化,1．功率的理解由P＝ 可知，功率的大小只與“比值”有直接聯(lián)系，與做功的多少和時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)直接聯(lián)系．比較功率的大小，要比較功與完成這些功所用的時(shí)間之“比值”，“比值”大，功率就大，做功就快；“比值”小，功率就小，做功就慢．力做功的功率是描述力做功的一個(gè)狀態(tài)；做功的多少是一個(gè)過(guò)程，所以也不能說(shuō)功率大

4、，做功就多；力做功多少是做功力在做功過(guò)程中的一個(gè)積累，隨著做功時(shí)間越長(zhǎng)，這個(gè)力做功就越多，W＝Pt，其中t就是一個(gè)積累的意思，即P在時(shí)間t 上的積累是力做功的多少． 2．瞬時(shí)功率P＝Fvcos θ的理解(1)計(jì)算瞬時(shí)功率時(shí)，如果力F恒定，速度增大時(shí)，瞬時(shí)功率增大，如果瞬時(shí)功率不變，速度增大時(shí)，力F減?。?2)當(dāng)θ＝0時(shí)，P＝Fv；當(dāng)θ＝90°時(shí)，P＝0.故瞬時(shí)功率與力和速度的夾角也有關(guān)．,,基礎(chǔ)回顧,發(fā)動(dòng)

5、機(jī)的功率即是牽引力的功率，P＝________，在功率一定的條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F跟________成反比．,答案：Fv　速度v,1．機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的過(guò)程(1)機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的過(guò)程圖如下：,考點(diǎn)二　 機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式,(2)整個(gè)過(guò)程物理量的變化情況分析：機(jī)車(chē)的啟動(dòng)只有一個(gè)過(guò)程，在此過(guò)程中，機(jī)車(chē)不斷加速，因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)機(jī)車(chē)已經(jīng)達(dá)到最大功率P，所以在速度不斷增大的時(shí)候，由P＝Fv知，牽引力F會(huì)不斷減小，由a＝知，加

6、速度a也不斷減小，但因?yàn)榧铀俣鹊姆较蚝退俣鹊姆较蛳嗤?，所以無(wú)論加速度a怎樣小，速度v也是增加的．直到速度達(dá)到最大，之后機(jī)車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)．啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束的標(biāo)志就是“速度不變”．(3)整個(gè)過(guò)程物理量的變化情況用如下的v ­t圖象表示：,F不變，,2．機(jī)車(chē)先以恒定牽引力啟動(dòng)接著以恒定功率運(yùn)動(dòng)的過(guò)程(1)機(jī)車(chē)先以恒定牽引力啟動(dòng)接著以恒定功率運(yùn)動(dòng)的過(guò)程圖如下：,(2)整個(gè)過(guò)程物理量的變化情況分析：“過(guò)程1”是真正的勻加速過(guò)程，在此過(guò)程中

7、，速度由零開(kāi)始不斷增加，功率也由零開(kāi)始逐漸增加；因?yàn)榧铀俣仁遣蛔兊模栽诖诉^(guò)程中牽引力也是不變的．此過(guò)程的結(jié)束就是變加速過(guò)程的開(kāi)始，以“功率P達(dá)到最大，但速度沒(méi)有達(dá)到最大”為標(biāo)志．在“變加速過(guò)程”中因?yàn)檫€有加速度的存在，所以速度v會(huì)不斷增加，在功率P不變的情況下，根據(jù)P＝Fv，就可知道牽引力F不斷減小，加速度a也相應(yīng)減?。兗铀龠^(guò)程結(jié),束的標(biāo)志就是“機(jī)車(chē)的功率最大，速度也是最大”，到此為止，整個(gè)起動(dòng)過(guò)程結(jié)束．再以后，機(jī)車(chē)將作勻速直線運(yùn)

8、動(dòng)，功率不變． (3)整個(gè)過(guò)程物理量的變化情況用右面的v ­t圖象表示．,,,題型一　 功率的求解方法,(1)瞬時(shí)功率一般用推導(dǎo)式P＝Fvcos α求解，其中v是指該時(shí)刻力作用點(diǎn)的瞬時(shí)速度，α是指力F與速度v之間的夾角．(2)求平均功率有兩條途徑：其一用定義式P＝ 計(jì)算；其二用P＝ 計(jì)算．,,,如右圖所示，一質(zhì)量為m＝1.0 kg的物體從高為h＝0.8 m的光滑斜面頂

9、端靜止開(kāi)始下滑．斜面傾角為37°.求：(1)物體從斜面頂端滑至底端的過(guò)程中重力的功率．(2)物體滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率．,解析：(1)物體從斜面頂端滑至底端的過(guò)程中重力的功率是平均功率．這過(guò)程中重力做的功為WG＝mgh＝8 J，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝ ，所以重力的功率為P＝W/t＝12 W.(2)物體滑到斜面底端的瞬時(shí)重力的功率是瞬時(shí)功率．

10、物體滑到斜面底端的瞬時(shí)速度為v＝ ＝4 m/s.而v與mg的夾角為53°，所以P＝Fv＝mgvcos 53°＝24 W.答案：(1)12 W　(2)24 W,題型訓(xùn)練,1．質(zhì)量為m＝0.5 kg的物體從高處以水平的初速度v0＝5 m/s拋出，在運(yùn)動(dòng)t＝2 s內(nèi)重力對(duì)物體做的功是多少？這2 s內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率是多少？2 s末，重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率是多少？(g＝10 m/s2),

11、1．解析：t＝2 s內(nèi)，物體在豎直方向下落的高度： 20 m，所以有：WG＝mgh＝0.5×10×20 J＝100 J平均功率：P＝ ＝50 W.,在t＝2 s末速度物體在豎直方向的分速度vyt＝gt＝20 m/s所以t＝2 s末瞬時(shí)功率：P＝mgvyt＝100 W.答案：100 J　50 W　100 W,,

12、題型二 　探究機(jī)車(chē)啟動(dòng)運(yùn)行問(wèn)題,汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為60 kW，汽車(chē)質(zhì)量為5.0×103 kg，汽車(chē)在水平路面行駛時(shí)，受到的阻力大小是車(chē)重的0.1倍，試求：汽車(chē)保持額定功率從靜止出發(fā)后能達(dá)到的最大速度是多少？,解析：汽車(chē)以恒定功率起動(dòng)時(shí)，它的牽引力F將隨速度v的變化而變化，其加速度也隨之變化，具體變化過(guò)程可采用如下示意圖表示：,由此可得汽車(chē)速度達(dá)到最大時(shí)，a＝0，汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)＝Ff＝kmg①發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P＝F

13、vm②,答案：12 m/s點(diǎn)評(píng)：機(jī)車(chē)的速度達(dá)到最大時(shí)，一定是機(jī)車(chē)的加速度為零．弄清了這一點(diǎn)，利用平衡條件就很容易求出機(jī)車(chē)的最大速度．,題型訓(xùn)練,2．汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為60 kW，汽車(chē)質(zhì)量為5.0×103 kg，汽車(chē)在水平路面行駛時(shí)，受到的阻力大小是車(chē)重的0.1倍，試求：若汽車(chē)從靜止開(kāi)始，以0.5 m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，則這一加速度能維持多長(zhǎng)時(shí)間？,2．解析：要維持汽車(chē)加速度不變，就要維持其牽引力不變，汽車(chē)功率將隨v增

14、大而增大，當(dāng)P達(dá)到額定功率P額后，不能再增加，即汽車(chē)就不可能再保持勻加速運(yùn)動(dòng)了．之后汽車(chē)以P額繼續(xù)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)到最大速度vm.所以，汽車(chē)達(dá)到最大速度之前已經(jīng)歷了兩個(gè)過(guò)程：勻加速和變加速，勻加速過(guò)程能維持到汽車(chē)功率增加到P額的時(shí)刻，設(shè)勻加速能達(dá)到最大速度為v1.,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：v1＝at由功率公式有：P＝Fv1由牛頓第二定律有：F－kmg＝ma由以上三式代入數(shù)據(jù)解得：t＝16 s.答案：16 s,,,疏忽機(jī)車(chē)的

15、牽引力F和其速度v由 P＝Fv的制約關(guān)系而出錯(cuò),警示,一列火車(chē)由機(jī)車(chē)牽引沿水平軌道行使，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，其速度由0增大到v.已知列車(chē)總質(zhì)量為M，機(jī)車(chē)功率P保持不變，列車(chē)所受阻力Ff為恒力．求：這段時(shí)間內(nèi)列車(chē)通過(guò)的路程．錯(cuò)解：以列車(chē)為研究對(duì)象，水平方向受牽引力和阻力Ff，,根據(jù)P＝Fv可知牽引力：,設(shè)列車(chē)通過(guò)路程為s，根據(jù)動(dòng)能定理，有：,分析糾錯(cuò)：以上錯(cuò)解的原因是對(duì)P＝Fv的公式不理解，在P一定的情況下，隨著v的變化，F(xiàn)是變化的．在中學(xué)階