2018-2019学年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第3节 功率学案 新人教版必修2

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1、第3节　功率核心素养关键词知识体系1.功与完成这些功所用时间的比值叫做功率，即P＝，表示做功的快慢．2．公式P＝一般用来计算平均功率，瞬时功率用公式P＝Fv进行计算，若v取平均速度，则P＝Fv为平均功率．3．汽车上坡时，司机要“换挡”来减小速度，这样在发动机功率相同的情况下可以获得较大的牵引力；汽车在平直公路，所受阻力较小，可以使用高转速比的挡位获得较大的速度．4．注意额定功率与实际功率、瞬时功率与平均功率的区别.一、功率1．功率(1)定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率．(2)公式：P＝，单位是瓦特，简称瓦，符号W.(3)物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量．(

2、4)功率是标量：只有大小，没有方向，它正、负的意义与功正、负的意义相同．2．额定功率和实际功率(1)额定功率：动力机械长期正常工作时最大的输出功率．(2)实际功率：机器工作时实际的输出功率．实际功率等于也可以小于额定功率，实际功率大于额定功率对发动机有害，只能工作很短时间．二、功率与速度1．当一个力与物体运动方向在同一条直线上时，这个力对物体做功的功率等于力与速度的乘积．2．关系式：P＝Fv．3．从关系式可以看出，汽车、火车等交通工具，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力F就要减小速度v.一、合作探究找规律考点一　功率去过泰山的同学会遇到挑山工，假设挑山

3、工和缆车将相同的货物运至山顶，两者对货物做的功相同吗？做功的功率相同吗？答：两者对货物做的功都等于克服重力做的功，由于将相同的货物运往相同高度的山顶，因此两者做相同的功，而用缆车运送货物所用时间远小于挑山工的用时，根据功率定义知缆车的做功功率远大于挑山工的做功功率．考点二　功率与速度汽车以不同方式启动，一次以恒定功率启动，一次匀加速启动．1．用公式P＝Fv研究汽车启动问题时，力F是什么力？2．以恒定功率启动时，汽车的加速度变化吗？做什么运动？答：1.F是汽车的牵引力．2．汽车以恒定功率启动，根据P＝Fv，v增大，F减小，加速度减小，故加速度变化，汽车做变加速运动．二、理解概念做

4、判断1．功率是描述力对物体做功快慢的物理量．(√)2．力对物体做功越多，功率就越大．(×)3．各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率．(√)4．P＝Fv中的v指的是物体的平均速度．(×)5．发动机的功率表达式P＝Fv，其中F为机车所受到的合力．(×)要点1

5、功率的理解1．正确理解：P＝P＝是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，既适用于人或机械做功功率的计算，也适用于一般物体做功功率的计算，既适用于合力或某个力做功功率的计算，也适用于恒力或变力做功功率的计算，一般用于求解某段时间内的平均速率．2．对公式P＝Fv的认识(1)由于W＝Fl的表示形式适用于力(F)与位移(l)同方

6、向的情况，故P＝Fv适用于力F和速度v同方向的情况．(2)当力F和速度v不在同一直线上时，也可以将力F分解为沿v方向的分力F1和垂直于v方向的分力F2，F2不做功，其功率为0，分力F1的功率即为力F的功率；或者分解速度，力F乘以沿F方向上的分速度即为力F的功率．故其一般表达式为P＝Fvcosα，其中α是矢量F、v之间的夹角．(3)对公式中F、v、α、P的说明物理量应用说明力(F)力F是研究对象所受的外力，F是恒力，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F、v两个矢量正方向间的夹角，式

7、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3.平均功率和瞬时功率(1)平均功率平均功率表示力在一段时间内做功的平均快慢程度．平均功率与一段时间(或过程)相关．计算时应明确哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率．(2)瞬时功率瞬时功率表示力在某一瞬时的功率，计算时应明确哪个力在哪个时刻(或状态)的功率．用公式P＝Fv来计算瞬时功率，公式中v应为瞬时速度．典例1　质量m＝2kg的物体从足够高的空中自由下落，取g＝10m/s2，求：(1)刚开始下落20m过程中重力的平均功率；(2)第3s末重力的

8、瞬时功率．【思路点拨】　瞬时功率一般根据公式P＝Fv求解，平均功率一般根据P＝求解．【解析】　(1)根据自由落体运动规律，h＝gt2，得t＝2s下落20m重力做功WG＝mgh＝400J平均功率P＝＝200W.(2)根据自由落体运动规律，v＝gt，得v＝30m/s下落3s时重力的瞬时功率P＝mgv＝600W.【答案】　(1)200W　(2)600W　一架质量m＝2.0×104kg的飞机在水平跑道上起飞，发动机提供的推力恒为F1，在跑道上经过s1＝400m的加速运动，达到起飞速度vm＝100m/