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

1、第一單元　 功和功率第2課時　功率,必修2　 第六章　機械能和能源,,基礎(chǔ)回顧,考點一 　 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．平均功率和瞬時功率(1)平均功率：P＝ 或P＝Fcos θ(為物體對地的平均速度，F(xiàn)必須為恒力，θ為F與v的夾角)．(2)瞬時功率：P＝__________(v為物體對地的瞬時速度，θ為F與v的夾角)．,4．功

2、率的單位：在國際單位制中，功率的單位是瓦(W)．1瓦＝________＝________，即1 W＝________＝________.5．額定功率與實際功率常見動力機器均標(biāo)明額定功率(銘牌上標(biāo)明)，通常是指動力機器正常工作時的________輸出功率．在正常情況下，機器的輸出功率________或等于額定功率，這樣的功率稱為實際功率．若輸出功率大于機器的額定功率，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，與做功的多少和時間長短無直接聯(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狀態(tài)；做功的多少是一個過程，所以也不能說功率大

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

5、機的功率即是牽引力的功率，P＝________，在功率一定的條件下，發(fā)動機的牽引力F跟________成反比．,答案：Fv　速度v,1．機車以恒定功率啟動的過程(1)機車以恒定功率啟動的過程圖如下：,考點二　 機車的兩種啟動方式,(2)整個過程物理量的變化情況分析：機車的啟動只有一個過程，在此過程中，機車不斷加速，因為開始時機車已經(jīng)達(dá)到最大功率P，所以在速度不斷增大的時候，由P＝Fv知，牽引力F會不斷減小，由a＝知，加

6、速度a也不斷減小，但因為加速度的方向和速度的方向相同，所以無論加速度a怎樣小，速度v也是增加的．直到速度達(dá)到最大，之后機車做勻速運動．啟動過程結(jié)束的標(biāo)志就是“速度不變”．(3)整個過程物理量的變化情況用如下的v ­t圖象表示：,F不變，,2．機車先以恒定牽引力啟動接著以恒定功率運動的過程(1)機車先以恒定牽引力啟動接著以恒定功率運動的過程圖如下：,(2)整個過程物理量的變化情況分析：“過程1”是真正的勻加速過程，在此過程中

7、，速度由零開始不斷增加，功率也由零開始逐漸增加；因為加速度是不變的，所以在此過程中牽引力也是不變的．此過程的結(jié)束就是變加速過程的開始，以“功率P達(dá)到最大，但速度沒有達(dá)到最大”為標(biāo)志．在“變加速過程”中因為還有加速度的存在，所以速度v會不斷增加，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^程結(jié),束的標(biāo)志就是“機車的功率最大，速度也是最大”，到此為止，整個起動過程結(jié)束．再以后，機車將作勻速直線運

8、動，功率不變． (3)整個過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)瞬時功率一般用推導(dǎo)式P＝Fvcos α求解，其中v是指該時刻力作用點的瞬時速度，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＝ 計算；其二用P＝ 計算．,,,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、端靜止開始下滑．斜面傾角為37°.求：(1)物體從斜面頂端滑至底端的過程中重力的功率．(2)物體滑到斜面底端時重力的瞬時功率．,解析：(1)物體從斜面頂端滑至底端的過程中重力的功率是平均功率．這過程中重力做的功為WG＝mgh＝8 J，運動時間為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重力的功率是瞬時功率．

10、物體滑到斜面底端的瞬時速度為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，在運動t＝2 s內(nèi)重力對物體做的功是多少？這2 s內(nèi)重力對物體做功的平均功率是多少？2 s末，重力對物體做功的瞬時功率是多少？(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末瞬時功率：P＝mgvyt＝100 W.答案：100 J　50 W　100 W,,

12、題型二 　探究機車啟動運行問題,汽車發(fā)動機額定功率為60 kW，汽車質(zhì)量為5.0×103 kg，汽車在水平路面行駛時，受到的阻力大小是車重的0.1倍，試求：汽車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：汽車以恒定功率起動時，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，具體變化過程可采用如下示意圖表示：,由此可得汽車速度達(dá)到最大時，a＝0，汽車做勻速運動，F(xiàn)＝Ff＝kmg①發(fā)動機的輸出功率P＝F

13、vm②,答案：12 m/s點評：機車的速度達(dá)到最大時，一定是機車的加速度為零．弄清了這一點，利用平衡條件就很容易求出機車的最大速度．,題型訓(xùn)練,2．汽車發(fā)動機額定功率為60 kW，汽車質(zhì)量為5.0×103 kg，汽車在水平路面行駛時，受到的阻力大小是車重的0.1倍，試求：若汽車從靜止開始，以0.5 m/s2的加速度勻加速運動，則這一加速度能維持多長時間？,2．解析：要維持汽車加速度不變，就要維持其牽引力不變，汽車功率將隨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，即汽車就不可能再保持勻加速運動了．之后汽車以P額繼續(xù)做加速度減小的加速運動，直到達(dá)到最大速度vm.所以，汽車達(dá)到最大速度之前已經(jīng)歷了兩個過程：勻加速和變加速，勻加速過程能維持到汽車功率增加到P額的時刻，設(shè)勻加速能達(dá)到最大速度為v1.,由運動學(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,,,疏忽機車的

15、牽引力F和其速度v由 P＝Fv的制約關(guān)系而出錯,警示,一列火車由機車牽引沿水平軌道行使，經(jīng)過時間t，其速度由0增大到v.已知列車總質(zhì)量為M，機車功率P保持不變，列車所受阻力Ff為恒力．求：這段時間內(nèi)列車通過的路程．錯解：以列車為研究對象，水平方向受牽引力和阻力Ff，,根據(jù)P＝Fv可知牽引力：,設(shè)列車通過路程為s，根據(jù)動能定理，有：,分析糾錯：以上錯解的原因是對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