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    粤教版高中物理必修第二册第四章机械能及其守恒定律第二节功率课件
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    粤教版 (2019)第二节 功率评课课件ppt

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    这是一份粤教版 (2019)第二节 功率评课课件ppt,共38页。PPT课件主要包含了做功快慢,最大允许,实际输出,牵引力等内容,欢迎下载使用。

    1.填一填(1)定义。力对物体所做的功W与做功所用时间t之比。(2)定义式。(3)单位。在国际单位制中,功率的单位是 ,简称瓦,用符号W表示。(4)物理意义。功率是标量,它是表示物体 的物理量。
    2.判一判(1)力越大,做功越快。( )(2)功率越大表示做的功越多。( )(3)功率表示做功的快慢。( )
    3.想一想经常登山的同学会熟悉挑山工和缆车,假设挑山工和缆车将相同的货物运至山顶,两者对货物做的功相同吗?做功的功率相同吗?提示:两者对货物做的功都等于克服货物重力做的功,由于将相同的货物运往相同高度的山顶,两者做的功相同,而用缆车运送货物所用时间远小于挑山工的用时,根据功率定义知缆车做功的功率远大于挑山工做功的功率。
    1.填一填(1)关系式。
    (2)平均功率和瞬时功率。
    2.判一判(1)应用公式P=Fv只能计算瞬时功率。( )(2)当公式P=Fv中的v是平均速度时,对应的功率就是平均功率。( )(3)由P=Fv知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比。( )3.想一想在越野比赛中,汽车爬坡时,常常换用低速挡,这是为什么?提示:由P=Fv可知,汽车在上坡时需要更大的牵引力,而发动机的额定功率是一定的,换用低速挡的目的是减小速度,进而增大牵引力。
    1.填一填(1)额定功率是机械可以长时间工作的 功率。一个机械的额定功率是一定的,机械工作时都要受额定功率的限制。(2)实际功率是机械工作时 的功率,也就是发动机产生的 做功的功率,实际功率通常要 或 额定功率。2.判一判(1)机械发动机铭牌上的功率是指额定功率。( )(2)额定功率一定大于实际功率。( )(3)应用机械要尽量避免超过额定功率的情况。( )
    3.想一想我国自行研制的C919大型喷气式客机起飞时达到的速度为80 m/s,瞬时功率为2.0×108 W,估算一下发动机产生的推力有多大。
    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时的功率?该功率是平均功率还是瞬时功率?提示:利用公式P=Fv,该功率是瞬时功率。  
    2.公式P=Fv中三个量的制约关系
    如图甲所示,为小朋友进行的滑雪游戏,滑雪车和小朋友总质量为m=80 kg,其运动可以简化为如图乙所示的模型,滑雪车在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,滑雪车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。
    计算功率应该注意的问题(1)首先应该明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率,计算平均功率与瞬时功率选择的公式不同。(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。不同情况应选择不同的公式。
    [素养训练]1.[多选]质量为3 kg的物体,从高45 m处自由落下(g取10 m/s2),那么在下落的过程中(  )A.前2 s内重力做功的功率为300 WB.前2 s内重力做功的功率为675 WC.第2 s末重力做功的功率为600 WD.第2 s末重力做功的功率为900 W
    2.如图所示,一质量为1 kg的木块静止在光滑水平面上,在t=0时,用一大小为F=2 N、方向与水平面成θ=30°的斜向右上方的力作用在该木块上,则在t=3 s时力F的功率为(  )
    汽车的启动方式有两种:1.以恒定的功率启动。2.以恒定的加速度启动。(1)用公式P=Fv研究汽车启动问题时,力F是什么力?提示:F是汽车的牵引力。(2)以恒定功率启动时,汽车的加速度变化吗?做什么运动?提示:汽车以恒定功率启动,根据P=Fv,v增大,F减小,加速度减小,故加速度变化,汽车做加速度逐渐减小的加速运动。(3)汽车匀加速启动的过程能否一直持续下去?提示:不能。汽车匀加速启动,F不变,v增大,P增大。当P=P额时,匀加速运动结束。  
    [重难释解]1.恒功率启动(1)启动过程。(2)三个图像。
    (1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度为多大?(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?(3)若汽车以额定功率从静止启动后,当汽车的加速度为2 m/s2时,速度多大?[解题指导] 汽车以恒定功率启动,速度增大,牵引力减小,做加速度逐渐减小的加速运动,直到牵引力等于阻力为止;汽车以恒定加速度启动,牵引力和阻力恒定,随着速度增加,它的实际功率逐渐增大,直到Fv等于额定功率为止。
    2.[多选]如图所示为一汽车在平直的公路上由静止开始运动的速度—时间图像,汽车所受阻力恒定。图中OA为一段直线,AB为一段曲线,BC为一段平行于时间轴的直线,则 (  )A.OA段汽车发动机的功率是恒定的 B.OA段汽车发动机的牵引力恒定C.AB段汽车发动机的功率可能是恒定的D.BC段汽车发动机的功率是恒定的
    解析:OA为一段直线,说明OA段汽车做匀加速直线运动,牵引力不变,根据P=Fv可知,速度增大,牵引力不变,功率增大,故A错误,B正确;AB为一段曲线,斜率逐渐减小,则加速度逐渐减小,牵引力减小,根据P=Fv可知,牵引力减小,速度增大,汽车发动机的功率可能是恒定的,故C正确;BC为一段平行于时间轴的直线,则汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,不变,速度也不变,根据P=Fv可知,功率不变,故D正确。答案:BCD 
    3.质量为m的汽车在平直公路上行驶,阻力F保持不变。当它以速度v、加速度a加速前进时,发动机的实际功率正好等于额定功率,从此时开始,发动机始终在额定功率下工作。(1)汽车的加速度和速度将如何变化?说出理由。(2)如果公路足够长,汽车最后的速度是多大?解析:(1)由于功率保持恒定,根据P=F牵v,速度v逐渐增大,牵引力F牵逐渐减小,故加速度逐渐减小。
    一、培养创新意识和创新思维1.在上初一的小明同学因上课迟到,一口气便从一楼跑到三楼,用时10 s,则他上楼过程中克服自己重力做功的功率最接近下列的哪个值? (  )A.3 W B.30 WC.300 W D.3 000 W
    二、注重学以致用和思维建模1.(2022·浙江1月学考)如图所示,我国生产的XCA1600起重机正在吊装大型风力发电机。已知风力发电机的质量约为1.0×105 kg,吊起的高度为90 m,所用时间约为30 min,则(g取10 m/s2)(  )A.发电机的重力做功约为9.0×107 JB.起重机对发电机做功约为9.0×108 JC.起重机对发电机做功的平均功率约为50 kWD.起重机对发电机做功的平均功率约为3 000 kW
    A.W=4 500 J,P=75 WB.W=450 J,P=7.5 WC.W=3 600 J,P=60 WD.W=360 J,P=6 W
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