2018-2019学年高中物理 第四章 机械能和能源 第七节 功率学案 粤教版必修2

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1、第七节　功率知识目标核心素养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的概念，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，并能用于分析、计算和解释相关现象，如分析汽车功率一定时，牵引力与速度的关系.1.采用对比法认识平均功率和瞬时功率，在实际运用中加以区别．2．知道机车的功率与牵引力和速度的关系，通过对发动机的功率、交通运输工具的提速等的了解，认识物理规律在实际中的应用.一、如何描述做功的快慢——功率1．功率：功W与完成这些功所用时间t的比值．公式：P＝.单位：瓦特，简称瓦，符号是W.2．意义：功率是表

2、示物体做功快慢的物理量．3．功率是标(填“标”或“矢”)量．二、功率的计算1．功率与速度的关系：P＝Fv.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：＝和＝F.(2)瞬时功率：某一时刻功率的瞬时值，计算公式：P＝Fv，其中v为瞬时速度．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)发动机不能在实际功率等于额定功率情况下长时间工作．(×)(4)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

3、因数为μ，则水平力对物体做功的功率是________．答案　μGv一、描述物体做功的快慢——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)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

4、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，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，

5、物体的位移都是l.由W＝Fl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、功率的计算在光滑水平面上，一个物体在水平恒力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s＝W＝Fs＝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

6、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当F与v方向相同时，＝F，其中为平均速度．(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　一台起重机将静止在地面上、质量为m＝1.0×103kg的货物匀加速竖直吊起，在2s末货物的速度v＝4m/s.(取g＝10m/s2，不计额外功)求：(1)起重机在这2s内的平均功率；(2)起重机在2s末的瞬时功率

7、．答案　(1)2.4×104W　(2)4.8×104W解析　设货物所受的拉力为F，加速度为a，则(1)由a＝得，a＝2m/s2由牛顿第二定律知，F－mg＝ma则F＝mg＋ma＝1.0×103×10N＋1.0×103×2N＝1.2×104N2s内货物上升的高度h＝at2＝4m起重机在这2s内对货物所做的功W＝F·h＝1.2×104×4J＝4.8×104J起重机在这2s内的平均功率＝＝W＝2.4×104W(2)起重机在2s末的瞬时功率P＝Fv＝1.2×104×4W＝4.8×104W.【考点】功率的计算【题点】瞬时功率、平均功率的计算求解功率问题时容易混淆“平均功率”

8、和“瞬时功率”这两个概念