第二课时功率.ppt

第*页 第*页 第*页 第*页 第二课时功率 第一页，共三十四页，2022年，8月28日 第一关:基础关 展望高考 第二页，共三十四页，2022年，8月28日 基础知识 一? 功率 知识讲解 1.定义:功W跟完成这些功所做时间t的比值叫做功率. 说明:此公式是功率的定义式,适用于任何情况下的功率计算. 第三页，共三十四页，2022年，8月28日 3.单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W. 4.物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量,它由物体做的功与做这些功所需的时间决定,并不单纯由做功的多少决定.只是在做功时间相同的情况下,才能认为做功多则功率大. 第四页，共三十四页，2022年，8月28日 二? 功率与速度 知识讲解 1.公式 当力F与速度v同方向时 P=Fv 当力F与速度v不在同一直线上时 P=Fvcosα 第五页，共三十四页，2022年，8月28日 2.对P=Fvcosα的使用说明 ①在公式P=Fvcosα的表达式中,力F与速度v是同一物体的两个物理量,且具有同时性.角α是矢量F、v正方向间的夹角,cosα的作用是将两矢量统一到一条直线上. ②对F、v、α的理解 第六页，共三十四页，2022年，8月28日 物理量 应用说明 力(F) 力F是研究对象所受的外力,F可以是恒力,也可以是变力;F可以是某一个力,也可以是几个力的合力 速度(v) 通常情况下,速度v是一瞬时值.但物体的速度可能是恒定的,也可能是变化的. 夹角(α) 角α是两个矢量(F、v)正方向间的夹角,式中cosα的作用是将F、v统一到一条直线上 功率(P) 所有功率都是对力而言的,因此,要注意弄清所求的是某一个力的功率还是合力的功率 第七页，共三十四页，2022年，8月28日 活学活用 如图所示,物体由静止开始沿倾角为θ的固定光滑斜面下滑,物体质量为m,斜面高为H.求: (1)物体滑到底端过程中重力的功率; (2)物体滑到斜面底端时重力的功率. 第八页，共三十四页，2022年，8月28日 第九页，共三十四页，2022年，8月28日 (2)应为重力的瞬时功率,先求出物体到达斜面底端时的速度v以及v和mg之间的夹角α,则由Pt=mgvcosα可求出,也可将力向速度方向投影或速度向力的方向投影,通过Pt=Fv求出. 第十页，共三十四页，2022年，8月28日 第十一页，共三十四页，2022年，8月28日 点评:正确区分平均功率和瞬时功率是解决本题的关键.容易失误的地方是疏忽了力和速度之间的夹角,直接用P=Fv求瞬时功率. 第十二页，共三十四页，2022年，8月28日 第二关:技法关 解读高考 第十三页，共三十四页，2022年，8月28日 解题技法 机车启动的两种方式 技法讲解 1.以恒定功率启动 机车以恒定功率启动的运动过程是: 从静止开始,以恒定功率做加速度减小(a↓)的变加速运动,当加速度减小到零时,做匀速运动,各量的变化情况如下: 第十四页，共三十四页，2022年，8月28日 此时速度v达最大速度vm,此后机车保持vm做匀速直线运动.所以当汽车达到最大速度时 a=0,F=Ff,P=Fvm=Ffvm.这一启动过程的v-t关系如图所示: 第十五页，共三十四页，2022年，8月28日 2.匀加速启动 第十六页，共三十四页，2022年，8月28日 典例剖析 【典例】 质量为1.0×103 kg的汽车,沿倾角为30°的斜坡由静止开始运动,汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2 000 N,汽车发动机的额定输出功率为5.6×104 W,开始时以a=1 m/s2的加速度做匀加速运动,g取10 m/s2.求: 第十七页，共三十四页，2022年，8月28日 (1)汽车做匀加速运动的时间t1; (2)汽车所能达到的最大速率; (3)若斜坡长143.5 m,且认为汽车达到坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多长时间? 第十八页，共三十四页，2022年，8月28日 [解析] 选汽车为研究对象,汽车上坡时受力分析如图所示: 第十九页，共三十四页，2022年，8月28日 (1)汽车开始以a=1 m/s2的加速度做匀加速运动,因为牵引力不变,根据P=Fv,随着速度的增大,汽车的功率增大,当汽车的输出功率达到额定功率时,汽车的功率不能再增大,匀加速运动阶段结束,此时有P=Fv1,v1是匀加速运动的末速度,此过程的时间为t1,则: v1=at1,又:F-mgsin30°-Ff=ma F=mgsin30°+Ff+ma 联立以上方程解得:t1=7 s. 第二十页，共三十四页，2022年，8月28日 (2)汽车以额定功率启动,做加速度减小的加速运动,随着速度增大,牵引力减小,当牵引力等于阻力时,合外力为零时,速度达到最大值,此时有: F′-m