高中物理人教版 (新课标)必修2第七章 机械能守恒定律3.功率教学课件ppt
展开回忆日常生活中人们劳动时的情景,并分组让学生举例,讨论分析人和机械做功有什么区别?
总结:功率与生活、生产息息相关,研究功率具有重要的现实意义。
思考,讨论:1、不同机械做相同的功,所用时间是否相同呢?哪一个做功更快呢?用什么样的物理量来表示做功的快慢?它是如何定义的?2、功率的单位是什么?除了这个单位之外,你还知道哪些是功率的单位?功率是矢量还是标量?3、在作用力方向和位移方向相同的情况下,如何用力和速度来表示功率?试推导其公式。4、拓展:当力F和位移s之间有一夹角α时,如何表示功率?试推导其公式。
5、什么是瞬时功率和平均功率?公式P =FV 表示的是平均功率还是瞬时功率?为什么?如果要用它来表示瞬时功率,F 和V 需要满足什么条件?
3、功率的国际单位:瓦(W) 1瓦=1焦/秒 1W=1J/s 常用单位:千瓦(KW) 换算关系:1KW=1000W4、物理意义:功率是表示做功快慢的物理量
课堂练习:1、一台机器用2分钟时间做了6×104 J的功,这台机器的功率是多少?2、关于功率,下列说法中正确的是( )A、功率是说明做功多少的物理量 B、功率是说明做功快慢的物理量C、做功时间越长,功率一定小 D、力做功越多,功率一定大
A、它是普遍适用的,不论恒力做功还是变力做功,它都适用。B、它表示时间t内的平均功率,只有当物体匀速运动时,才等于瞬时功率。C、因为功W有正负之分,所以功率也有正负之分,功率的正负并不表示功率的大小。D、应注意:P、W、t的同一性
关于推广式P=Fvcsα的理解:A、如果求平均功率时,式中v要用平均速度;求瞬时功率时,式中的v要用瞬时速率,必须注意F、V、α与P的同时性。B、当F为合外力时,P为合外力做功的功率;当F为某一外力时,P为该力做功的功率。C、在汽车等交通工具一类问题中,式中P为发动机的实际功率,F为发动机的牵引力,v为汽车的瞬时速度。
二、功率的应用和计算6、讨论:P、F、V的关系①当功率P一定时,牵引力F和v之间有什么关系?②当速度v一定时,牵引力F和功率P之间关系如何?③当牵引力F一定时,功率P和速度v之间有什么关系?
讨论:7、在交通工具的功率一定的情况下,要获得更大牵引力应该如何控制速度?从控制变量角度看,用起重机吊装同样的工件,大型机(功率大的)和小型机,哪一个快?汽车上坡的时候要保持车速,应该换档还是应该“加油”(专业用语“增大油门” 的意思)?为什么?
一些常见机械做功功率:①汽车发动机:5×104~15×104 W②摩托车约2×103 W③喷气客机约2×108 W④火箭的发动机约1×1013W⑤人的平均功率约1×102 W,优秀运动员短时间内的功率可达1 000 W⑥人心脏跳动的功率1.5 W左右⑦万吨巨轮106 W以上
二、额定功率与实际功率问题1:人用力直接做功能否像汽车做功那样快呢?汽车做功能否像飞机做功那样快呢?人如果做功过快,会产生什么后果呢?汽车超负荷运转会产生什么后果呢?问题2:长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5 000米的赛跑路程呢?为什么?问题3: 什么叫额定功率?什么叫实际功率?
总结:1、额定功率:指机械在长时间正常工作时的最大输出功率,也是机械发动机铭牌上的标称值,额定功率是动力机械重要的性能指标,一个动力机械的额定功率是一定的。2、实际功率:机械在运行过程中的功率是实际输出的功率。实际功率可以小于额定功率,可以等于其额定功率(称满负荷运行),但不能大于额定功率,否则会损坏机械。
例1:某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行驶时的速度。在同样的阻力下,如果汽车匀速行驶时的速度只有54km/s,发动机输出的实际功率是多少?
例2: 如图所示,位于水平面上的物体A的质量m=5 kg,在F=10 N的水平拉力作用下从静止开始向右运动,位移为s=36 m时撤去拉力F。求:在下述两种条件下,力F对物体做功的平均功率各是多大?(取g=10 m/s2)(1)水平面光滑;(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.15
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