2022-2023學(xué)年教科版必修第二冊 4.2功率 課件（51張）

第四章機(jī)械能及其守恒定律4.2功率學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解功率的概念，能運(yùn)用功率的公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。2.了解額定功率和實(shí)際功率的概念，理解平均功率和瞬時(shí)功率的含義。3.根據(jù)功率的定義導(dǎo)出公式P＝Fv，能用于分析、計(jì)算和解釋現(xiàn)象。4.形成初步的功率的概念。(物理觀念)5.體會根據(jù)功的公式推導(dǎo)功率公式的過程，獲得結(jié)論。(科學(xué)探究)6.養(yǎng)成良好的分析物理過程的習(xí)慣。(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)功W時(shí)間tP新課講解3．功率的單位：在國際單位制中，功率的單位是

，符號為W。1W＝1J/s。技術(shù)上常用

作功率的單位，1kW＝1000W。4．功率的物理意義：功率是表示力做功

的物理量。5．功率是標(biāo)量：只有大小，沒有方向。瓦特千瓦(kW)快慢二、額定功率1．額定功率：在額定電壓下工作時(shí)用電器消耗的電功率。2．實(shí)際功率：機(jī)器實(shí)際運(yùn)行的功率，實(shí)際功率小于或等于額定功率，機(jī)器運(yùn)行時(shí)不允許長時(shí)間超過額定功率。三、輸出功率、作用力和速度之間的關(guān)系1．功率與速度的關(guān)系式為

，即一個(gè)力對物體做功的功率，等于這個(gè)力與物體沿受力方向上運(yùn)動速度的乘積。2．平均功率：當(dāng)v為

時(shí)，P為平均功率。3．瞬時(shí)功率：當(dāng)v為某一時(shí)刻的

時(shí)，P為該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。P＝Fv平均速度瞬時(shí)速度××√×(5)起重機(jī)吊起某一重物勻速上升時(shí)，物體上升的速度越大，起重機(jī)的輸出功率就越大。()(6)當(dāng)輸出功率一定時(shí)，速度和牽引力成反比。()√√2．情景思考

汽車的功率是指哪個(gè)力的功率？為什么汽車在水平路面上行駛時(shí)速度可以很大，而汽車爬坡時(shí)，常常換用低速擋，汽車要減速？提示：汽車的功率指的是牽引力的功率，由P＝Fv可知，汽車在上坡時(shí)需要更大的牽引力，而發(fā)動機(jī)的額定功率是一定的，換用低速擋的目的是減小速度，進(jìn)而增大牽引力。提示：甲、乙做功相同，乙做功所用時(shí)間短，乙起重機(jī)做功快。一般情況下，可以用功與所用時(shí)間的比值表示做功的快慢，比值大的做功快。1．平均功率與瞬時(shí)功率的比較2.對P＝Fv的理解(1)公式P＝Fv中的力F與速度v應(yīng)共線，若不共線，F(xiàn)與v的夾角為θ，則P＝Fvcosθ。(2)用此式計(jì)算功率時(shí)要明確是哪個(gè)力的功率，還是物體所受合力的功率，汽車的功率是指汽車牽引力的功率，起重機(jī)吊起貨物的功率就是鋼絲拉力的功率。3．P＝Fv中三個(gè)量的制約關(guān)系定值各量間的關(guān)系應(yīng)用P一定F與v成反比汽車上坡時(shí)，要增大牽引力，應(yīng)換低速擋減小速度v一定F與P成正比汽車上坡時(shí)，要使速度不變，應(yīng)加大油門，增大輸出功率，獲得較大牽引力F一定v與P成正比汽車在高速路上，加大油門增大輸出功率，可以提高速度[答案]

CD(1)前2s內(nèi)重力做的功；(2)前2s內(nèi)重力的平均功率；(3)2s末重力的瞬時(shí)功率。[思路點(diǎn)撥]

(1)確定木塊的運(yùn)動規(guī)律。(2)確定前2s內(nèi)的位移及2s末的速度。(3)選取對應(yīng)公式進(jìn)行計(jì)算。

[答案]

(1)48J

(2)24W

(3)48W答案：B答案：BD(1)汽車的加速度如何變化？汽車做什么運(yùn)動？(2)用P＝Fv研究汽車啟動時(shí)，F(xiàn)是什么力？提示：(1)汽車的加速度減小，汽車做加速度減小的加速運(yùn)動。(2)F是汽車的牽引力。機(jī)車的兩種啟動方式兩種方式以恒定功率啟動以恒定加速度啟動P-t圖和v-t圖

[答案]

(1)12m/s

(2)5m/s2[思路點(diǎn)撥]

汽車以恒定功率啟動，速度增大，牽引力減小，做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，直到牽引力等于阻力為止；汽車以恒定加速度啟動，牽引力和阻力恒定，隨著速度增加，它的實(shí)際功率逐漸增大，直到等于額定功率為止。

[答案]

(1)10m/s

(2)13.4s

(3)3.3m/s針對訓(xùn)練3．一汽車在平直公路上行駛。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，發(fā)動機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時(shí)間t變化的圖線中，可能正確的是(

)答案：A答案：D答案：B答案：C4．[機(jī)車啟動](多選)一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動，其v-t圖像如圖所示，已知汽車的質(zhì)量為m＝2×103

kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10m/s2，則(

)A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4×103

NB．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為6×103

NC．汽車的額定功率為60kWD．汽車的最大速度為30m/s答案：BCD5．[機(jī)車啟動]能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為關(guān)系到人類社會能否持續(xù)發(fā)展的大問題。為緩解能源緊張壓力、減少環(huán)境污染，汽車制造商紛紛推出小排量經(jīng)濟(jì)實(shí)用型轎車。某公司研制開發(fā)了某型號小汽車，發(fā)動機(jī)的額定功率為24kW，汽車連同駕乘人員總