功率和机车启动-高一物理下学期备课课件（人教版2019必修第二册）

8.1课时2功率和机车启动人教版必修第二册同步课件1.理解功率的意义，知道功率的公式及其单位。2.理解平均功率与瞬时功率、额定功率和实际功率。3.会运用功率公式解决简单的实际问题。4.学会用控制变量法分析汽车的两种启动方式，加强对公式的理解与应用。做同样的功谁更快（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。1W＝1J/s，技术上常用千瓦（kW），1kW＝1000W，1马力=735W

（1）定义：力对物体做的功W，跟完成这些功所用时间t的比值叫功率。（4）物理意义：反映力对物体做功的快慢。比值定义法（5）说明：功率是标量，计算功率时，一般不带正负号。（2）定义式：1.功率的定义知识点一：功率W＝FlcosαP＝tWP＝FvcosαP＝tFlcosαvFαv1v2FαvF2F1P＝vFcosαP＝Fvcosαv＝tl2.平均功率与瞬时功率即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢。瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢当t很短很短时，此式表示瞬时功率当t表示一段时间时，此式表示平均功率P＝Fvcosα若v表示瞬时速度，则P表示瞬时功率若v表示平均速度，则P表示平均功率当F和v

方向相同时，对于公式P=Fv1.当P

一定时，F和v

有什么关系？2.当F

一定时，P

和v

有什么关系？3.当v

一定时，F和P

有什么关系？反比正比正比P＝W/tP＝Fv适用条件(1)功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率(2)当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率(1)功率的计算式，仅适用于F与v同向的情况，若不同向，P＝W/t＝Flcosα/t＝Fvcosα

(2)v为平均速度时功率为平均功率，v为瞬时速度时功率为瞬时功率.联系(1)公式P＝Fv是P＝W/t的推论(2)功率P的大小与W、t无关两个公式的对比3.额定功率和实际功率（1）额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。（2）实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。说明：①机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。

②在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率。知识点二：机车的两种启动方式机车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。P=Fvv瞬时速度功率牵引力1.以恒定功率P额启动;机车的启动方式有两种：2.在恒定的牵引力F作用下匀加速启动。vt0当F=F阻时，a＝0

，v达到最大保持vm匀速vF＝vPa＝mF－F阻↑→↓↑→→↓↓F阻F牵F阻F牵vmv—t图象加速阶段的图象匀速阶段的图象a减小的变加速运动匀速运动v0=0，P恒=P额vm1.以恒定功率P额启动

1.F为变力时，发动机做的功只能用

W=Pt

计算，不能用W=Fl计算。2.达到最大速度的本质条件是：a=0vmvt0说明：3.达到最大速度时，有

P额=F阻vm当F=F阻时，a＝0

，v达到最大

保持vm匀速F＝vP额a＝mF－F阻↑→↓

v↑↓→→↓vm＝F阻P额加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动a＝mF－F阻→→→→F→v↑P＝Fv↑↑→当P=P额时，保持P额继续加速匀加速直线运动2.以恒定加速度启动v0=0，F恒F阻F牵F牵=F阻，vm=P/F阻F阻F牵vmv↑，P=P额v—t图象匀加速阶段的图象匀速阶段的图象匀加速运动匀速运动a减小的变加速直线运动变加速阶段的图象vt0vm机车做匀加速运动只能维持一段时间,当功率增大到额定功率时,匀加速运动结束，匀加速时间为：t1=P额(ma+f阻)at1v1vt0vm说明：2.匀加速结束的条件是：P实=Pmax=P额3.当匀加速结束时速度为v1，P额=Fv1=f阻Vm

(其中F=ma+f阻)1.达到最大速度的本质条件:a=0例题：发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。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.（1）求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。（2）假定汽车行驶速度为54km/h时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？【解析】（1）汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力F=F阻

=1800N，由于

P=Fv，所以额定功率下的速度（2）当汽车以速度v=54km/h=15m/s行驶时，有P=Fv=1800×15W=27kW汽车以额定功率匀速行驶时的速度为120km/h。汽车以54km/h的速度行驶时，发动机输出的实际功率为27kW。例题：发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。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.（1）求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。（2）假定汽车行驶速度为54km/h时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？1.关于功率，下列说法正确的是（）A．功率是用来描述力对物体做功多少的物理量B．完成相同的功，做功时间越长功率越小C．使用省力机械，可以提高机械的功率D．由P＝Fv可知，牵引力一定与速度成反比B2.(多选)火车从车站开出做匀加速运动，若阻力与速度成正比，则(

)A．火车发动机的功率一定越来越大，牵引力越来越大B．火车发动机的功率恒定不变，牵引力越来越小C．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率这时应减小D．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率一定跟此时速率的二次方成正比ACD3.如图所示为一辆新能源电动汽车，发动机的额定功率为9.0×104W。当汽车以10m/s的速度沿水平路面匀速行驶时，牵引力大小为3.0×103N，此时汽车发动机输出的实际功率为（）A．1.0×104W B．1.5×104W C．3.0×104W D．9.0×104WC4.如图所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，斜面足够长，木块