2013年高一物理多媒体课件：第3节 功率(鲁科版必修2).ppt

* 第3节 功率 1.知道功率的物理意义，定义式。 2.理解功率的导出式P=Fv的物理意义，并能利用两个公式进行计算。 3.理解平均功率和瞬时功率的物理意义并能利用公式进行计算。 比较上述两种情况下，做相同的功，挖掘机用时要少一些。或者说在相同的时间内，挖掘机做的功多些。 可见，做功的快慢不仅与做功的多少有关，还与做这些功所耗费的时间有关。 一、功率的含义 1.功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值， 叫做功率。 2.功率的公式：P= 3.功率的物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 功率是标量，表示做功过程中能量转化的快慢。 功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W， 1W＝1J/s 技术上常用千瓦（kW）作为功率的单位， 1kW＝1000W。 例1.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 B、功率是说明力做功快慢的物理量 C、做功时间越长，功率一定越小 D、力做功越多，功率一定越大 B 1.某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( ) A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1＞P2 C.W1＞W2，P1＞P2 D.W1＞W2，P1=P2 B 2.一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，不计额外功的损失，这台抽水机输出的功率是多大？如果保持这一输出功率，半小时内能做多少功？ 解:m=30 kg h=10 m t=1800 s 由功W=mgh 得W=30×10×10J=3×103 J ∴这台抽水机的输出功率为 由P=W/t 得 P=3×103 /1 W=3×103 W 它半小时能做功 W=Pt=3×103×1800J=5.4×106J 二、功率与力、速度的关系 F v 用水平力F推物体，让物体以速度v做匀速直线运动，力F对物体做功的功率是多少呢？ W=FS P= v=S/t P=Fv 如果F与v成任意角度θ，那么功率与力、速度的关系又会怎样呢？ Ｗ＝Ｆscosθ Ｐ＝Ｗ／ｔ v＝ｓ／ｔ Ｐ＝Ｆvcosθ 三、额定功率和实际功率 1．额定功率：是指机器长时间工作时的最大允许功率，也就是机器铭牌上的标称值，这个功率叫做额定功率。 2.实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。 3.机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。 说明:在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率。 四、平均功率和瞬时功率 在长跑中，人做功的功率是变化的 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率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均值，即平均功率。 1.平均功率： 物体在一段时间内做功的功率的平均值称为平均功率。描述在一段时间内做功的平均快慢 ，通常用P=W/t来表示 2.瞬时功率： 物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。表示在某一时刻做功的快慢 ，用P=Fv表述，v是瞬时速度。 例2.一物体自某一高度处做自由落体运动，经5s落地，其质量为m=2kg，问： （1）在5s内重力的平均功率为多大？ （2）在4s末，重力的瞬时功率为多少？ 解析:(1)物体做自由落体运动，由h= gt2 得h= ×10×52m=125m 根据做功公式 W=Fs 得W=mgh=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 由瞬时功率P=Fv得P=mgv=20×40W=800W 例3.某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。在同样的阻力下，如果行驶速度只有54km/h，发动机输出的实际功率是多少？ 解:知P= 6×104W，F阻=1800N，v′= 54km/h=15m/s, 汽车匀速行驶时,有F牵=F阻 (1)由公式 P=Fv 得v=P/F阻=33.3m/s=120km/h (2)当以较低的速度行驶时，v′=54km/h=15m/s ∴P′=Fv′=27kW 五、汽车两种启动方式的讨论 1.功率P恒定 由P=Fv可知，v增大，F减小,由F-f=ma知，a减小，v增加的慢了但仍继续增加，F减小，a进一步减小，当a=0时，即F=f时，速度达到最大v