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高中鲁科版 (2019)第2节 功率试讲课课件ppt
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这是一份高中鲁科版 (2019)第2节 功率试讲课课件ppt，共31页。PPT课件主要包含了机械的功率，速度的关系，机车启动问题，PART01，平均功率，PART02，PART03，Pmgvsinθ，PFv，机车起动问题等内容，欢迎下载使用。
使用人工，我们称人对土做了功
使用挖掘机，我们称机器对土做了功
功相同，但挖掘机用时少一些
相同时间，起重机般更多砖
做功的快慢不仅与做功的多少有关，还与做这些功所耗费的时间有关。
1、定义：物理学中将力所做的功W与完成这些功所用的时间t之比，称为功率。
2、物理意义：描述力对物体做功的快慢。
瓦特，简称瓦，用符号 W 表示
单位的定义：如果某力在 1 s 内做 1 J 的功，它的功率就是 1 W
1 kW = 1 000 W
1、一台起重机匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物由静止竖直吊起，在2s末货物的速度v=4.0m/s，取 g＝10m/s2，不计额外功，求：起重机在2s内的平均功率。
如果对物体做功的力是由机械提供，这个力的功率也称为该机械的功率。
机械的额定功率是衡量动力机械性能的重要参数
每台动力机械都有一个长时间稳定工作时的最大允许功率，称额定功率。
如果长时间使机械在实际功率>额定功率的不正常状态下使用，机械很容易损坏。
机械长时间正常工作的最大输出功率
动力机械实际工作时的功率。
实际功率可能大于或小于额定功率
如：汽车在平直公路上缓慢匀速行驶时，实际功率就往往小于额定功率。
汽车爬陡坡时，如果要保持较大速度，实际功率就可能超过额定功率
若用恒力 F 推动书本，让书本在水平桌面上做匀速直线运动时，则力 F 对书本做功的功率多大呢？
力 F 的方向和书本位移的方向相同
如果力的方向与位移方向成α角
1、式中的v是表示某段时间或位移的平均速度，对应的功率也就是该时间内的平均功率。
2、当时间极短时，平均速度可视为瞬时速度。此时功率也就是视为对应时刻的瞬时功率。F也是对应该时刻力的大小。
3、α是力与速度方向的夹角。
4、公式也适用于求变力的瞬时功率。
某一时刻力与力方向上速度的乘积
三、功率与力、速度的关系
2、一质量为 m 的物块沿倾角为 θ 的斜面由滑下，到达斜面底端时的速度大小为 v，此时重力做功的瞬时功率是？
当功率 P 恒定时，力 F 与物体运动的速度 v 成反比。
机械正常工作时的功率通常是恒定的
当机车的功率达到额定功率后，发动机的牵引力与车速成反比。
受额定功率限制，每辆车都会有一个最大速度，
机车以额定功率P行驶，所受的阻力恒为f，求车的最大速度vm
车达最大速度后为匀速运动状态。
3、一列高速列车总质量 m = 465 t，其额定功率 P = 5 300 kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻 是车重的0.018。列车以额定功率工作，取重力加速度g = 10 m/s 2 ，求：（1）列车在水平直轨道上行驶的最大速度。
列车的最大行驶速度与其额定功率成正比，与受到的阻力成反比。因此，要提高列车的最大行驶速度，就需增大发动机的额定功率，并尽量减小阻力。
（1）设列车行驶速度最大时，牵引力为F1
由 P = F1 v max 得
则 F1 = F阻 ＝0.018G ，
3、一列高速列车总质量 m = 465 t，其额定功率 P = 5 300 kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力f 阻 是车重的0.018。列车以额定功率工作，取重力加速度g = 10 m/s 2 ，求：（2）当行驶速度 v = 10 m/s 时，列车的牵引力和加速度；
（2）当行驶速度 v = 10 m/s 时，牵引力为 F2
F2 - F阻 = ma
a = 0.96 m/s2
列车的加速度方向与牵引力方向一致。
在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车内放置的物品和控制油箱里的油量等措施，可实现节能减排。一辆汽车以 72 km/h 的速度匀速行驶时，采取以上措施前、后汽车受到的阻力分别为 2 000 N 和 1 950 N。试分别求出采取措施前、后汽车的实际功率。
类型1：机车以恒定功率 P 启动
当F= f阻时，a＝0 ，v达到最大
加速度逐渐减小的变加速直线运动
机车以恒定功率启动的v－ t 图
先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度 做匀速直线运动。
4、汽车发动机的额定功率为60KW,汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力为5000N.若汽车从静止开始,保持以0.5m/S2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长的时间?
额定功率P0=60KW,
质量m=5t=5000kg,
匀加速运动时，设牵引力为F
由牛顿第二运动定律可得
解得 F＝7500N
当功率达到P0时，匀加速运动结束，由P0＝Fv得
汽车开始运动时，速度较小，实际功率P＝Fv
当P= P额时，保持P额继续加速
机车以恒定加速度启动的v－ t 图
先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度 做匀速直线运动。
①汽车启动过程经历了三个阶段：一是匀加速直线运动状态，二是变加速直线运动状态，最终做匀速直线运动．②汽车在匀加速直线运动阶段，汽车的瞬时v=at，汽车做匀加直线运动所能维持的时间t1=vt/a③汽车做匀加速直线运动阶段，汽车的瞬时功率Pt=Fv＜P额④汽车在匀加速直线运动阶段结束时,实际功率Pt=P额=Fvt.⑤汽车在变加速直线运动阶段功率恒为额定功率，进入匀速直线运动时牵引力和阻力平衡,有 Pt=P额=f阻vm.
机车以恒定的加速度 a 启动过程特点：
使用人工，我们称人对土做了功
使用挖掘机，我们称机器对土做了功
功相同，但挖掘机用时少一些
相同时间，起重机般更多砖
做功的快慢不仅与做功的多少有关，还与做这些功所耗费的时间有关。
1、定义：物理学中将力所做的功W与完成这些功所用的时间t之比，称为功率。
2、物理意义：描述力对物体做功的快慢。
瓦特，简称瓦，用符号 W 表示
单位的定义：如果某力在 1 s 内做 1 J 的功，它的功率就是 1 W
1 kW = 1 000 W
1、一台起重机匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物由静止竖直吊起，在2s末货物的速度v=4.0m/s，取 g＝10m/s2，不计额外功，求：起重机在2s内的平均功率。
如果对物体做功的力是由机械提供，这个力的功率也称为该机械的功率。
机械的额定功率是衡量动力机械性能的重要参数
每台动力机械都有一个长时间稳定工作时的最大允许功率，称额定功率。
如果长时间使机械在实际功率>额定功率的不正常状态下使用，机械很容易损坏。
机械长时间正常工作的最大输出功率
动力机械实际工作时的功率。
实际功率可能大于或小于额定功率
如：汽车在平直公路上缓慢匀速行驶时，实际功率就往往小于额定功率。
汽车爬陡坡时，如果要保持较大速度，实际功率就可能超过额定功率
若用恒力 F 推动书本，让书本在水平桌面上做匀速直线运动时，则力 F 对书本做功的功率多大呢？
力 F 的方向和书本位移的方向相同
如果力的方向与位移方向成α角
1、式中的v是表示某段时间或位移的平均速度，对应的功率也就是该时间内的平均功率。
2、当时间极短时，平均速度可视为瞬时速度。此时功率也就是视为对应时刻的瞬时功率。F也是对应该时刻力的大小。
3、α是力与速度方向的夹角。
4、公式也适用于求变力的瞬时功率。
某一时刻力与力方向上速度的乘积
三、功率与力、速度的关系
2、一质量为 m 的物块沿倾角为 θ 的斜面由滑下，到达斜面底端时的速度大小为 v，此时重力做功的瞬时功率是？
当功率 P 恒定时，力 F 与物体运动的速度 v 成反比。
机械正常工作时的功率通常是恒定的
当机车的功率达到额定功率后，发动机的牵引力与车速成反比。
受额定功率限制，每辆车都会有一个最大速度，
机车以额定功率P行驶，所受的阻力恒为f，求车的最大速度vm
车达最大速度后为匀速运动状态。
3、一列高速列车总质量 m = 465 t，其额定功率 P = 5 300 kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻 是车重的0.018。列车以额定功率工作，取重力加速度g = 10 m/s 2 ，求：（1）列车在水平直轨道上行驶的最大速度。
列车的最大行驶速度与其额定功率成正比，与受到的阻力成反比。因此，要提高列车的最大行驶速度，就需增大发动机的额定功率，并尽量减小阻力。
（1）设列车行驶速度最大时，牵引力为F1
由 P = F1 v max 得
则 F1 = F阻 ＝0.018G ，
3、一列高速列车总质量 m = 465 t，其额定功率 P = 5 300 kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力f 阻 是车重的0.018。列车以额定功率工作，取重力加速度g = 10 m/s 2 ，求：（2）当行驶速度 v = 10 m/s 时，列车的牵引力和加速度；
（2）当行驶速度 v = 10 m/s 时，牵引力为 F2
F2 - F阻 = ma
a = 0.96 m/s2
列车的加速度方向与牵引力方向一致。
在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车内放置的物品和控制油箱里的油量等措施，可实现节能减排。一辆汽车以 72 km/h 的速度匀速行驶时，采取以上措施前、后汽车受到的阻力分别为 2 000 N 和 1 950 N。试分别求出采取措施前、后汽车的实际功率。
类型1：机车以恒定功率 P 启动
当F= f阻时，a＝0 ，v达到最大
加速度逐渐减小的变加速直线运动
机车以恒定功率启动的v－ t 图
先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度 做匀速直线运动。
4、汽车发动机的额定功率为60KW,汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力为5000N.若汽车从静止开始,保持以0.5m/S2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长的时间?
额定功率P0=60KW,
质量m=5t=5000kg,
匀加速运动时，设牵引力为F
由牛顿第二运动定律可得
解得 F＝7500N
当功率达到P0时，匀加速运动结束，由P0＝Fv得
汽车开始运动时，速度较小，实际功率P＝Fv
当P= P额时，保持P额继续加速
机车以恒定加速度启动的v－ t 图
先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度 做匀速直线运动。
①汽车启动过程经历了三个阶段：一是匀加速直线运动状态，二是变加速直线运动状态，最终做匀速直线运动．②汽车在匀加速直线运动阶段，汽车的瞬时v=at，汽车做匀加直线运动所能维持的时间t1=vt/a③汽车做匀加速直线运动阶段，汽车的瞬时功率Pt=Fv＜P额④汽车在匀加速直线运动阶段结束时,实际功率Pt=P额=Fvt.⑤汽车在变加速直线运动阶段功率恒为额定功率，进入匀速直线运动时牵引力和阻力平衡,有 Pt=P额=f阻vm.
机车以恒定的加速度 a 启动过程特点：
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