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《2020_2021学年高中物理第七章机械能守恒定律3功率课件新人教版必修2202102242144.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.功 率必备知识·自主学习一、功率【情境思考】起重机甲在60s内把1吨的货物匀速提高了5m,另一台起重机乙在30s内把1吨的货物匀速提高了5m。哪一台起重机做功快?如何比较它们做功的快慢?提示:起重机乙做功快,做的功相同,用时少的做功快。功率:(1)定义:功W与完成这些功所用时间t的_____。(2)定义式:P=___。(3)单位:国际单位制中,功率的单位是_____,简称___,符号是__。1W=1J/s,1kW=103W。(4)物理意义:功率是表示做功_____的物理量。比值瓦特瓦W快慢(5)额定功率与实际功率:①额定功率:电动机、内燃
2、机等动力机械可以_______工作的最大输出功率。发动机铭牌上的功率指的就是额定功率。②实际功率:动力机械实际工作时消耗的功率。③关系:实际功率往往___于额定功率,在特殊情况下,可以短时间内___于额定功率,否则会减少发动机的使用寿命。长时间小大二、功率与速度【情境思考】汽车上坡时,司机为什么要换低挡来减小速度?提示:根据公式P=Fv可知,汽车上坡时,功率不变,为获得较大的牵引力,需换低挡来减小速度。1.功率与速度的关系式:P=___(F与v方向相同)。2.推导:Fv3.应用:由功率与速度关系式知,汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机
3、的功率P一定时,牵引力F与速度v成_____,要增大牵引力,就要_____速度,要增大速度,就要_____牵引力。然而,在发动机功率一定时,以上操作效果有限,要使效果更好,就要提高发动机的_________,这就是高速火车、汽车和大型舰船需要大功率发动机的原因。反比减小减小额定功率4.平均功率和瞬时功率:(1)平均功率:时间t内功率的平均值,粗略地描述做功的快慢。计算公式:___,或=______,其中前者任何情况下都适用,后者只适用于恒力做功。(2)瞬时功率:某一时刻功率的瞬时值,能精确地描述做功的快慢。计算公式:P=________。Fvc
4、osα【易错辨析】(1)一个力对物体做功的功率,等于这个力与受力物体运动速度的乘积。()(2)某机械工作时的实际功率一定比额定功率小。()(3)机械可以在实际功率等于额定功率的情况下长时间工作。()(4)功率表示做功的快慢。()××√√关键能力·合作学习知识点一 平均功率和瞬时功率角度1平均功率和瞬时功率公式P=和P=Fv的比较【问题探究】情境:小田同学在一个斜坡底端骑自行车由静止开始加速向上运动,假定他的运动是匀加速运动,经过一段时间骑到坡顶。讨论:(1)如何计算小田在爬坡过程中的功率?该功率是平均功率还是瞬时功率?(2)如何计算小田爬到坡顶
5、时的功率?该功率是平均功率还是瞬时功率?提示:(1)利用公式P=,该功率是平均功率。(2)利用公式P=Fv,该功率是瞬时功率。【典例示范】【典例1】(2020·哈尔滨高一检测)如图所示,在光滑的水平面上,质量m=3kg的物体,在水平拉力F=6N的作用下,从静止开始运动,经过3s运动了9m。求:(1)力F在3s内对物体所做的功。(2)力F在3s内对物体做功的平均功率。(3)在3s末,力F对物体做功的瞬时功率。【审题关键】【解析】(1)根据功的公式:W=Fl=6×9J=54J。(2)力F在3s内对物体做功的平均功率:P==18W。(3)3s末的瞬时
6、速度为v,l=,解得v=6m/s则3s末的瞬时功率P=Fv=6×6W=36W。答案:(1)54J(2)18W(3)36W【规律方法】求解功率的思路(1)一定要首先明确是求哪个力的功率。(2)若求平均功率,还需明确是哪段时间内的平均功率,可由公式来计算。(3)若求瞬时功率,需明确是哪一时刻或哪一位置,再确定该时刻或该位置的速度,应用公式P=F·v,如果F与v不同向,则利用P=F·vcosα来计算。【素养训练】(2020·长春高一检测)如图所示是小孩滑滑梯的情景,假设滑梯是固定光滑斜面,倾角为30°,小孩质量为m,由静止开始沿滑梯下滑,滑行距离为s
7、时,重力的瞬时功率为()【解析】选B。小孩的加速度由v2=2as,得小孩滑行距离s时的速率v=,故此时重力的瞬时功率P=mgvsin30°=mg,B正确。角度2功率的求法1.平均功率:;若F为恒力,则平均功率表示在一段时间内做功的平均快慢。平均功率与某一段时间(或过程)相关,计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的功率。2.瞬时功率:P=Fv·cosα(α表示力F的方向与速度v的方向间的夹角),它表示力在一段极短时间内做功的快慢程度。瞬时功率与某一时刻(或状态)相关,计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)做功的功率。P=也可用于计算瞬
8、时功率,此时时间极短,t→0,但在中学阶段较少用到。3.P=Fv中三个量的制约关系:提醒:(1)首先应该明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率,计算平均
