高中物理教科版 (2019)必修 第二册2 功率评课课件ppt

2.功率

【填空】

1．功率

(1)定义：功W跟完成这些功所用时间t的    叫功率，功率的符号为P.

(2)公式：P＝    .

(3)功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是   ，符号为W.1W＝1 J/s.

技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位，1 kW＝1 000 W.

(4)功率的物理意义：功率是表示物体做功     的物理量．

(5)功率是标量，只有     ，没有    ．

2．额定功率

(1)额定功率：机器长时间正常工作允许的功率．

(2)机器实际运行的功率可以小于或等于额定功率，但不允许长时间超过额定功率．

【判断】

1．由公式P＝可知，做功越多，功率越大．(  )

2．某机械工作时的实际功率一定比额定功率小．(  )

3．机械可以在实际功率等于额定功率的情况下长时间工作．(  )

1．定义式及其物理意义

(1)定义式：功率是功跟完成这些功所用时间的比值，即P＝，功率是用比值定义法定义的物理量，功率的大小用来表示，但功率与功、时间无关．

(2)物理意义：表示在一段时间内力做功的平均快慢．

2．额定功率与实际功率的比较

1．下列关于功率的说法，正确的是(　　)

A．力对物体做的功越多，功率就越大

B．做功时间短的机械功率大

C．完成相同的功，用的时间越长，功率越大

D．功率大的机械在单位时间内做的功会更多

2．在一次举重比赛中，一名运动员将质量为127.5 kg的杠铃举起历时约2 s，该运动员在举起杠铃运动中的平均功率约为(　　)

图4­2­2

A．几十瓦左右　　　　　 B．一千瓦左右

C．几十千瓦左右   D．几百千瓦左右

3．如图4­2­3所示是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图像，那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比(　　)

图4­2­3

A．P甲＞P乙   B．P甲＜P乙

C．P甲＝P乙   D．无法判定

对功率的理解

1．功率表示做功的快慢，与做功的多少没关系．

2．求功率时要明确是求哪个力的功率，汽车的功率是指汽车牵引力的功率，起重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率．

【填空】

1．功率与速度的关系式为P＝    ，即一个力对物体做功的功率，等于这个力与物体沿受力方向上          的乘积．

2．平均功率：当v为         时，P为平均功率．

3．瞬时功率：当v为某一时刻的         时，P为该时刻的瞬时功率．

【判断】

1．当汽车的功率一定时，发动机的牵引力越大，汽车的行驶速度越大．(  )

2．起重机吊起某一重物匀速上升时，物体上升的速度越大，起重机的功率就越大．(  )

3．当输出功率一定时，速度和牵引力成反比．(  )

1．P＝Fv中三个量的制约关系

2．机车的两种启动方式

4．质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变，当汽车的加速度为a，速度为v时，发动机功率为P1；当功率为P2时，汽车行驶的最大速度为(　　)

A.　　　　　　　　 B.

C.   D.

5．能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题．为缓解能源紧张压力、减少环境污染，汽车制造商纷纷推出小排量经济实用型轿车．某公司研制开发了某型号小汽车，发动机的额定功率为24 kW，汽车连同驾乘人员总质量为m＝2 000 kg，在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是800 N，求：

(1)汽车在额定功率下匀速行驶的速度；

(2)汽车在额定功率下行驶，速度为20 m/s时的加速度．

关于机车起动问题的解题方法

(1)比较额定功率与实际功率的关系：该类问题多以机车做匀速运动为题设条件，解决这类问题的主要依据是匀速运动时牵引力F与阻力f相等．

(2)对于机车匀加速起动问题：主要综合应用牛顿运动定律和匀变速直线运动规律解题，解题过程注意分析各物理量如a、F、f、P、v之间的关系及它们的变化规律，关键要抓住不变的物理量．

(3)求瞬时加速度：求瞬时加速度时，可由F＝求出此时的牵引力，再根据牛顿第二定律a＝求出瞬时加速度．

课后作业提升

一、选择题

1.下列对功率的理解,正确的是(　　)

A.功率大说明物体做功多

B.功率小说明物体做功少

C.物体做功越多,其功率越大

D.物体做功越快,其功率越大

2.汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地.汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力,且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力.汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动,它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移s随时间t的变化关系可能是(　　)

3.质量为5t的汽车在水平路面上由静止开始以2.2m/s2的加速度做匀加速直线运动,所受阻力是1.0×103 N,则汽车起动后第1s末发动机的瞬时功率是(　　)

A.2kW B.11kW

C.20kW D.26.4kW

4.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示.到达竖直状态的过程中,飞行员受到的重力的瞬时功率变化情况是(　　)

A.一直增大

B.一直减小

C.先增大后减小

D.先减小后增大

5.质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,在运动时间为t的过程中合外力对它做功的平均功率为(　　)

A.ma2t B. ma2t

C.2ma2t D.ma2t

6.如图所示,一个小孩站在船头,用同样大小的力拉绳.在甲、乙两种情况中,经过相同的时间t(船未碰撞),小孩做的功W1、W2及功率P1、P2的关系为(　　)

A.W1>W2,P1=P2 

B.W1=W2,P1=P2

C.W1<W2,P1<P2 

D.W1<W2,P1=P2

二、非选择题

7.一个质量为4kg的木块,沿倾角为37°的光滑斜面由静止开始下滑.(g取10m/s2,sin37°=0.6)求:

(1)木块下滑4s时重力的瞬时功率;

(2)在这4s内重力的平均功率.

8.一辆总质量为15t的卡车,其额定功率是180kW,假定它在平直的公路上运动时受到的阻力是卡车总重的0.03倍,试求:

(1)卡车以1.5m/s2的加速度由静止开始匀加速运动所经历的时间.

(2)分析卡车的运动情况,并求出卡车运动的最大速度.

学业分层测评(十二)

(建议用时：45分钟)

1．下列关于功率的说法中正确的是(　　)

A．由P＝知，力做的功越多，功率越大

B．由P＝Fv知，物体运动得越快，功率越大

C．由W＝Pt知，功率越大，力做的功越多

D．由P＝Fvcos α知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大

2．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝T时刻F的功率是(　　)

A.　　　　　　　　 B.

C.   D.

3．一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t秒内重力对它做功的平均功率P及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(t秒末小球未着地)(　　)

A．P＝mg2t2，P＝mg2t2

B．P＝mg2t2，P＝mg2t2

C．P＝mg2t，P＝mg2t

D．P＝mg2t，P＝2mg2t

4．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是(　　)

A．减小速度，得到较小的牵引力

B．增大速度，得到较小的牵引力

C．减小速度，得到较大的牵引力

D．增大速度，得到较大的牵引力

5．一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图4­2­6所示，则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律是下图中的(　　)

图4­2­6

6．汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是(　　)

A．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动

B．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动

C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动

D．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动

7．汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动后一小段时间内保持匀加速直线运动，则(　　)

A．不断增大牵引力和牵引力的功率

B．不断减小牵引力和牵引力的功率

C．保持牵引力不变，不断增大牵引力功率

D．不能判断牵引力功率怎样变化

8．质量为m＝5×103 kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍．让汽车保持额定功率为60 kW，从静止开始行驶．

(1)若以额定功率启动，求汽车达到的最大速度vm及汽车车速v1＝2 m/s时的加速度；

(2)若汽车以v2＝6 m/s的速度匀速行驶，求汽车的实际功率．(g取10 m/s2)

9．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P.快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．下面四个图像中，哪个图像正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系(　　)

10．(多选)如图4­2­7所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是(　　)

图4­2­7

A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定

B．t1～t2时间内汽车牵引力逐渐减小

C．t1～t2时间内的平均速度为(v1＋v2)

D．在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2～t3时间内牵引力最小

11．如图4­2­8所示，质量为2 kg的物体在大小为24 N、沿斜面向上的力F作用下，由静止开始沿光滑斜面体向上运动，斜面的倾角为30°，斜面足够长(g取10 m/s2)．求：

(1)5 s内拉力对物体做功的功率；

(2)5 s末拉力对物体做功的功率；

(3)5 s末物体克服重力做功的功率．

12．一辆汽车质量为2×103 kg，最大功率为3×104 W，在水平路面由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为6×103 N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图4­2­9所示．试求：

图4­2­9

(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动？

(2)v2的大小；

(3)整个运动中的最大加速度；

(4)当汽车的速度为10 m/s时发动机的功率为多大？