2018-2019学年高中物理第七章机械能守恒定律3功率学案新人教版必修

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1、3　功率[学习目标]1.理解功率的概念，能运用功率的定义式P＝进行有关的计算.2.理解额定功率和实际功率，了解平均功率和瞬时功率的含义.3.根据功率的定义导出P＝Fv，会分析P、F、v三者的关系.一、功率1.定义：功W与完成这些功所用时间t的比值.2.公式：P＝.单位：瓦特，简称瓦，符号W.3.意义：功率是表示物体做功快慢的物理量.4.功率是标(填“标”或“矢”)量.5.额定功率和实际功率(1)额定功率：机械允许长时间正常工作时的最大功率.发动机铭牌上的功率指的就是额定功率.(2)实际功率：机械实际工

2、作时的输出功率.发动机的实际功率不能长时间大于额定功率，否则会损坏机械.二、功率与速度1.功率与速度关系式：P＝Fv(F与v方向相同).2.应用：由功率速度关系知，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成反比(填“正比”或“反比”)，要增大牵引力，就要减小速度.1.判断下列说法的正误.(1)由公式P＝知，做功越多，功率越大.(　×　)(2)力对物体做功越快，力的功率一定越大.(　√　)(3)物体的速度为v，则重力的功率一定是mgv.(　×　)(4)发动机不能在实际

3、功率等于额定功率情况下长时间工作.(　×　)(5)汽车爬坡时常常需要换高速挡.(　×　)2.用水平力使重力为G的物体沿水平地面以速度v做匀速直线运动.已知物体与地面间的动摩擦因数为μ，则水平力对物体做功的功率是________.答案　μGv一、功率建筑工地上有三台起重机将重物吊起，下表是它们的工作情况记录：起重机编号被吊物体重量匀速上升速度上升的高度所用时间做功A2.0×103N4m/s16m4sB4.0×103N3m/s6m2sC1.6×103N2m/s20m10s(1)三台起重机哪台做功最多？(2

4、)哪台做功最快？怎样比较它们做功的快慢呢？答案　(1)三台起重机分别做功3.2×104J、2.4×104J、3.2×104J，所以A、C做功最多.(2)B做功最快，可以用功与所用时间的比值表示做功的快慢.1.功率表示的是物体做功的快慢，而不是做功的多少，功率大，做功不一定多，反之亦然.2.求解功率时，首先要明确求哪个力的功率，是某个力的功率，还是物体所受合力的功率，其次还要注意求哪段时间(或哪个过程)的功率.例1　某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进l距离，

5、第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l距离.若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的平均功率分别为P1和P2，则(　　)A.W1＝W2，P1＝P2B.W1＝W2，P1＞P2C.W1＞W2，P1＞P2D.W1＞W2，P1＝P2答案　B解析　两次拉物体用的力都是F，物体的位移都是l.由W＝Flcosα可知W1＝W2.物体在粗糙水平面上前进时，加速度a较小，由l＝at2可知用时较长，再由P＝可知P1>P2，选项B正确.【考点】功率的计算【题点】平均功率的计算二、功率与速度在光滑水平面上，一个物

6、体在水平恒力F作用下从静止开始加速运动，经过一段时间t末速度为v.求：(1)在t时间内力F对物体所做的功；(2)在t时间内力F的功率；(3)在t时刻力F的功率.答案　(1)Fvt　(2)Fv　(3)Fv解析　(1)在t时间内的位移l＝W＝Fl＝Fvt(2)t时间内的功率为平均功率＝＝Fv(3)t时刻的功率P＝Fv.1.功率与速度的关系(1)当F与v方向相同时，P＝Fv；(2)当F与v夹角为α时，P＝Fvcosα.2.平均功率和瞬时功率(1)平均功率：时间t内功率的平均值，计算公式：①＝.②＝F，其中为

7、平均速度.(2)瞬时功率：某一时刻功率的瞬时值，能精确地描述做功的快慢，计算公式：①当F与v方向相同时，P＝Fv，其中v为瞬时速度；②当F与v夹角为α时，P＝Fvcosα.例2　如图1所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的足够长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：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，求：图1(1)前2s内重力做的功；(2)前2s内重力的平均功率；(3)2s末重力的瞬时功率.答案　(1)48J　(2)24W　(3)48W解

8、析　(1)木块所受的合外力F合＝mgsinθ－μmgcosθ＝mg(sinθ－μcosθ)＝2×10×(0.6－0.5×0.8)N＝4N木块的加速度a＝＝m/s2＝2m/s2前2s内木块的位移x＝at2＝×2×22m＝4m所以，重力在前2s内做的功为W＝mgsinθ·x＝2×10×0.6×4J＝48J.(2)重力在前2s内的平均功率为＝＝W＝24W.(3)木块在2s末的速度v＝at＝2×2m/s＝4m/s2s末重力的瞬时功率P＝mgsinθ·v＝2×10