高中物理第1章第3、4节功率人与机械

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1、第1章考向一理解教材新知第3、4节把握热点考向应用创新演练考向二知识点一知识点二随堂基础巩固课时跟踪训练知识点三考向三1．定义功W跟完成这些功所用时间t的。2．定义式P＝。3．单位在国际单位制中，功率的单位是，简称瓦，用W表示。4．物理意义功率是标量，它是表示物体的物理量。做功快慢比值瓦特功率的含义1．关于力对物体做功的功率，下列说法正确的是()A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大B．力对物体做功较少，其功率也可能较大C．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大D．功率不仅是表示物体做功快慢的物理量，而且还是表示做功大小的物理量答案：B功率与力、速度的关系

2、2．平均功率和瞬时功率1．关系式定义常用描述平均功率物体在一段时间内做功的功率的P＝瞬时功率物体在的功率P＝平均值某一时刻Fv[自学教材]3．额定功率和实际功率实际功率是机械工作时的实际表现出的功率，额定功率是机械能够长时间正常工作的功率。实际功率通常要小于或等于额定功率。最大允许②图象分析：如图1－3－1所示分别为机车以恒定功率起动过程中的速度、功率、牵引力随时间变化的图象。通过vt图象可知，0～t1时间内为变加速运动，t1时刻后为匀速运动。图1－3－1(2)恒定加速度起动：①过程分析：机车以恒定加速度起动，即机车先以恒定的加速度起动，达到额定功率P额后再以额

3、定功率运动，因此起动过程分为两个阶段，各物理量的变化情况如下：图1－3－2[特别提醒](1)以恒定加速度起动时，匀加速结束时的速度不是整个过程的最大速度vm。(2)机车起动时由P＝Fv中F为机车的牵引力，而不是合力。2.纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h(即27.8m/s)。受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为________N。当E1概念车以最高时速120km/h(即33.3m/s)做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为________kW。图

4、1－3－3答案：3.1×10350功率和机械效率1．机械效率(1)定义：与总功的比值或与总功率的比值，η＝＝。(2)特点：不考虑摩擦阻力和其他额外阻力的理想情况下机械效率等于1，实际情况中机械效率总。(3)物理意义：表示机械做功或利用该机械实现能量转化的程度的物理量。有用功有用功率小于1有效2．功率和机械效率两者是从不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之间没有必然联系，功率大，表示机械快，机械效率高，表示机械对总能量的高。3．机械的使用做功有效利用率轻松使用目的用机械代替甚至超越人力工作，使人们的工作更、更发展趋势水平越来越高，高智能机器人广泛进入生产、生活的

5、各个领域注意问题智能化机械若使用不当，会给人类造成危害智能化2．提高机械效率的两种方法(1)减少额外功①在保证机械能够完全正常工作的前提下，有用功不变时，尽量减轻机械自身的重量，可减少额外功。②通过减少克服摩擦力做功，如加润滑剂、用滚动摩擦代替滑动摩擦等来减少额外功。(2)增加有用功当额外功一定时，在机械能够承受并且能够保证安全正常工作的前提下，尽可能增加有用功。例如起重机提起重物时，尽可能增加每次提起的重物的重量，充分发挥机械的作用。3．关于机械效率，下列说法正确的是()A．有用功越大，机械的机械效率就越高B．额外功越大，机械的机械效率就越低C．总功越大，机械

6、的机械效率就越低D．有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高解析：机械效率的高低是由有用功、总功两个因素决定的，若只分析一个因素的大小，不能判断机械效率的高低。在总功一定的前提条件下，A、B才是正确的；C选项要是在有用功一定的前提条件下，也是正确的。答案：D[例1]一台起重机将静止在地面上、质量m＝1.0×103kg的货物匀加速地竖直吊起，在2s末货物的速度v＝4.0m/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。[思路点拨]解此题的关键是区分“平均功率”和“瞬时功率”的计算方法。功率的计算[答

7、案](1)2.4×104W(2)4.8×104W答案：C机车起动问题[答案](1)10m/s(2)13.34s[借题发挥]分析机车起动全过程必须把握三点：一是正确分析其物理过程；二是抓住两个基本公式：(1)功率公式P＝Fv(P是机车的实际功率，F是机车的牵引力，v是机车的瞬时速度)；(2)牛顿第二定律，即F－f＝ma；三是正确分析其中各个物理量在各个过程中的变化情况。1．上例题中，若汽车以不变的功率从静止起动后，当汽车的加速度为2m/s2时，速度多大？答案：3.3m/s机械效率的计算[答案]80%10N2．(1)若提升的重物变为90N，则滑轮组的机械效率又为多大

8、？(2)已经组装好的滑轮