人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率课文ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率课文ppt课件，共54页。PPT课件主要包含了功与功率，第2课时功率，目标体系构建，课前预习反馈，知识点，课内互动探究，功率的理解与计算，情景导入，要点提炼，典题1等内容，欢迎下载使用。
1．物理意义：表示力对物体做功的_______。2．定义：功与完成这些功所用时间之_____。3．定义式：P＝_____。4．单位：在国际单位制中，功率的单位是_______，简称_____，符号是____。
5．功率与速度的关系P＝Fv，其中F沿物体的_______方向①当v为平均速度时，P为平均功率。②当v为瞬时速度时，P为瞬时功率。③应用：由功率速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成_______。
『判一判』(1)力对物体做功越快，力的功率一定越大。(　　)(2)汽车爬坡时常常需要换高速挡。(　　)(3)沿水平方向运动的物体，速度越大，重力做功的功率越大。(　　)
『选一选』以下关于功率的说法中正确的是(　　)D．据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比
『想一想』下图为某品牌家用轿车中用于改变车速的排挡。手推变速杆到达不同挡位，可获得不同的运动速度，从“1～5”逐挡速度增大，R是倒车挡。试问轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？为什么？答案：1；一挡，根据P＝Fv，要增大牵引力，就要减小速度。
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？
2．瞬时功率的计算(1)利用公式P＝Fvcs α，其中v为瞬时速度；(2)利用公式P＝FvF，其中vF为物体的速度在力F方向上的分速度；(3)利用公式P＝Fvv，其中Fv为物体受的外力在速度v方向上的分力。
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内重力做的功。(2)前2 s内重力的平均功率。(3)2 s末重力的瞬时功率。
思路引导：(1)求前2 s重力做的功，关键是计算物体的位移，确定重力与位移的夹角。(3)2 s末重力的瞬时功率用公式P＝Fv·cs α求解。
解析：(1)木块所受的合外力F合＝mgsin θ－μmgcs θ＝mg(sin θ－μcs θ)＝2×10×(0.6－0.5×0.8)N＝4 N所以，重力在前2 s内做的功为W＝mglsin θ＝2×10×4×0.6 J＝48 J。
(3)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＝mgvsin θ＝2×10×4×0.6 W＝48 W。答案：(1)48 J　(2)24 W　(3)48 W
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。
1．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(　　)A．5 W　　B．6 WC．9 W　　D．63 W
1．以恒定功率启动：(1)运动过程分析
(2)这一过程的P－t图像和v－t图像如图所示：
2．以恒定加速度启动：(1)运动过程分析
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？
思路引导：①汽车速度达到最大的条件是a＝0，即F＝Ff。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。解析：(1)当汽车速度达到最大时，牵引力F＝Ff，则由P＝Fv得汽车所能达到的最大速度
答案：(1)12 m/s　(2)16 s　(3)5 m/s2
规律总结：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＝Ff，当机车匀变速运动时，由牛顿第二定律，得F－Ff＝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。
易错点：对瞬时功率理解不清楚而致错一台起重机，要求它在t＝10 s内将质量为m＝1 000 kg的货物由静止竖直向上匀加速提升h＝10 m，则起重机的额定输出功率至少应为多大？(g＝9.8 m/s2)
正确解答：货物的加速度设起重机对货物的拉力为F，根据牛顿第二定律有F－mg＝ma所以F＝m(g＋a)＝1.0×103×(9.8＋0.2) N＝1.0×104 N，起重机的额定输出功率不能小于它在提起货物时所需的最大输出功率。
在10 s末货物的速度最大，即vmax＝at＝0.2×10 m/s＝2.0 m/s故所需的最大输出功率为Pmax＝Fvmax＝1.0×104×2.0 W＝2.0×104 W所以起重机的额定输出功率P额≥2.0×104 W即起重机的额定输出功率至少为2.0×104 W。答案：2.0×104 W
素养警示求解某力的瞬时功率时可用公式P＝Fvcs α，式中F为力的大小，v为瞬时速度的大小，α为F与v的夹角，此公式可以理解为瞬时功率等于力与沿力的方向上速度的乘积。
1．(2022·福建莆田高一期末)质量为m的小鸟，以速度v沿着与水平成θ角斜向上的方向匀速飞行，重力加速度为g，则(　　)A．小鸟处于超重状态B．空气对小鸟作用力的方向与v的方向相反C．空气对小鸟作用力的大小为mgD．重力对小鸟做功功率为mgv
解析：因为小鸟做匀速直线运动，则小球处于平衡状态，所以小鸟不处于超重状态，A错误；小鸟只受到自身的重力和空气的作用力，这两个力是一对平衡力，所以空气对小鸟作用力的方向竖直向上，大小为mg，B错误C正确；功率P＝Fv，要求力和速度共线，重力的方向和速度方向不共线，所以重力对小鸟做功功率不等于mgv，D错误。
2．(2022·四川成都高一月考)每年春节前江西农村都有捣年糕的习俗，借此来寓意“年年发财、步步高升”。捣年糕时，一人将“石杵”一起一落挥动，另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团，直到米粉团柔软而有弹性。已知“石杵”质量为20 kg，每分钟上下挥动20下，每次重心上升的高度约为90 cm，则人挥动“石杵”做功的功率约为 (　　)A．60 W　　B．120 W　　C．180 W　　D．540 W
3．(多选)(2022·陕西西安高一期中)如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“5”挡速度增大，R是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为60 kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180 km/h。假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车(　　)A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡B．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“5”挡C．以额定功率在水平路面上以最大速度匀速行驶时，其牵引力为1 200 ND．以54 km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60 kW
4．(2022·福建泉州高一月考)一质量为1 kg的物体(视为质点)静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示。下列判断正确的是 (　　)A．0～2 s内外力的平均功率是5 WB．第2 s内外力所做的功是4 JC．第2 s末外力的瞬时功率最大D．第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4