高中物理第二节 功率教学演示ppt课件

这是一份高中物理第二节 功率教学演示ppt课件，共46页。PPT课件主要包含了答案24W，答案48W等内容，欢迎下载使用。

必备知识·自主预习储备
知识点一　做功快慢的描述1．功率定义物理学上把力对物体所做的_____与做功所用_______之比，称为功率，用符号P表示。2．定义式：P＝_____。
3．单位：在国际单位制中，功率的单位是______，简称瓦，符号W。1 s内做了1 J的功，功率就是______。4．意义：功率是______，是描述能量变化快慢的程度。5．额定功率：机械长时间工作的______允许功率。说明：机械实际输出功率一般小于额定功率。
体验1：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)功率越大表示做的功越多。(　　)(2)机器做功越快，其平均功率越大。(　　)(3)机器做功越多，其平均功率越大。(　　)
知识点二　功率与力、速度　生产和生活中常见机械的功率1．功率与力、速度(1)关系：若作用在物体上的某个力与物体运动方向在同一直线时，这个力对物体做功的功率等于这个力与__________的乘积。(2)公式：P＝____。①当物体做变速运动时，若v表示在时间t内的平均速度，则P表示在这段时间内的__________。
②若v表示某一时刻的瞬时速度，则功率P表示在该时刻的__________。③应用：从P＝Fv可以看出，汽车、火车等交通工具，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成______，要增大牵引力，就要减小速度。
2．生产和生活中常见机械的功率在生产中，______是衡量机械性能的重要指标。思考　有些同学根据P＝Fv得出“当P一定时，v→0，F→∞；或者F→0，v→∞”，这种观点正确吗？提示：不正确。任何机器的作用力都不可能无限增大，因为它受到了机器结构、运转条件等的限制，超过某一限度，作用力与速度成反比的规律就不成立了，因此任何机器都存在着一个最大作用力和最大速度的限制。
体验2：思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)从公式P＝Fv可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高。(　　)(2)汽车的功率一定，汽车的速度越大，牵引力就越大。(　　)
体验3：填空汽车发动机的额定功率为96 kW，它以额定功率在平直公路上行驶的最大速度为40 m/s，那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力的大小是_________。
关键能力·情境探究达成
考点1　功率的分析与计算
考点2　机车启动的两种方式
如图所示，某部队正用吊车将一台坦克车从码头上吊起装上舰船。
(1)将质量为m的坦克车以速度v匀速吊起，坦克车在t时间内匀速上升h高度。怎样计算吊车的功率？其瞬时功率是多少？(2)若坦克车在相同的时间t内，从静止开始以加速度a匀加速上升高度h时，该过程中吊车的平均功率是多少？其瞬时功率是多少？
【典例1】　如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g取10 m/s2，求：
(1)前2 s内重力的平均功率；
(2)2 s末重力的瞬时功率。
[解析]　木块在2 s末的速度v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s2 s末重力的瞬时功率P＝mgvcs (90°－θ)＝mgvsin θ＝2×10×4×0.6 W＝48 W。
规律方法　计算功率应该注意的问题(1)明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率。(2)求平均功率时，应明确是哪一段时间内的平均功率；求瞬时功率时，应明确是哪一时刻的瞬时功率。(3)应该明确是哪一个力对物体做功的功率，是动力还是阻力，是恒力还是变力等。
[跟进训练]1．(多选)高空抛物一直被称为“悬在城市头顶上的痛”，尤其是人为的高空抛物，更给公共安全带来极大的危害性。最高人民法院发布《关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见》，对于故意高空抛物的，根据具体情形进行处罚。若从七楼阳台(约 20 m 高处)，将一质量为1 kg的花盆水平推出，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　)A．第1 s内重力的平均功率为50 WB．整个过程中重力的平均功率为200 WC．落到地面上时，重力的瞬时功率为200 WD．落到地面上时，重力的瞬时功率为100 W
考点2　机车启动的两种方式1．机车两种启动方式的过程分析
【典例2】　在平直路面上运动的汽车的额定功率为 60 kW, 若其总质量为5 t，在水平路面上所受的阻力为5×103 N。(1)求汽车所能达到的最大速度；(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间？(3)若汽车以额定功率启动，则汽车车速v′＝2 m/s 时其加速度为多大？
思路点拨：①汽车速度达到最大的条件是a＝0，即F＝f。②汽车以恒定加速度a匀加速运动的“收尾”条件是：P＝P额，此时的速度为匀加速运动的最大速度。
[答案]　(1)12 m/s　(2)16 s　(3)5 m/s2
规律方法　机车启动动态分析思路分析机车启动全过程必须抓住三点(1)正确分析其物理过程。(2)抓住两个基本公式：功率公式P＝Fv，P是机车的功率，F是机车的牵引力，v是机车的速度；当机车匀速运动时F＝f，当机车匀变速运动时，由牛顿第二定律，得F－f＝ma。(3)正确分析公式中各个物理量在各个过程中的变化情况。
[跟进训练]2．节能环保的电动汽车已成为许多城市出租车的标配，某品牌电动汽车纯电续航约400千米，最大功率为90 kW，电池容量为 81 kW·h，快充时间为1.5小时。某次测试中，汽车由静止开始沿平直公路做匀加速直线运动，其运动的速度—时间图像如图所示，在t＝25 s时达到最大功率，之后保持功率不变，在t′时刻达到最大速度，汽车和乘客的总质量为2.5×103 kg, 重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)汽车快速充电过程中充电的平均功率P1；
[答案]　54 kW　
(2)汽车的最大速度；
[答案]　36 m/s　
(3)当车速为30 m/s时，汽车的加速度a′。
[答案]　0.2 m/s2
学习效果·随堂评估自测
2．如图所示，一位质量m＝60 kg 的青年参加“袋鼠跳游戏”，每一次跳起后，重心上升的最大高度为h＝0.45 m，忽略空气阻力，g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　)
A．起跳时，地面对该青年做正功B．每跳跃一次，重力对该青年做功270 JC．每跳跃一次，该青年克服重力做功的平均功率为90 WD．落地的瞬间，重力对该青年做功的功率为1 800 W
3．质量为1.5×103 kg的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为20 m/s，受到的阻力大小为1.8×103 N。此时，汽车发动机输出的实际功率是(　　)A．90 W B．30 kW C．36 kWD．300 kW
C　[根据汽车做匀速直线运动可得此时汽车的牵引力等于阻力，即F＝f＝1.8×103 N，此时汽车发动机的实际输出功率即瞬时功率，根据P＝Fv，代入数据解得P＝36×103 W＝36 kW，此时汽车发动机的实际输出功率为36 kW，A、B、D均错误，C正确。]