第七章3功率必修2有解析

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1、3功率w［目标定位］1•理解功率的概念，能运用功率的定义式进行有关计算2知道平均功率和瞬时功率的含义，能根据P=Fv进行分析和计算.3.了解额定功率和实际功率，会分析机车启动问题.一、功率■知识梳理1.功率的概念(1)定义：功"与完成这些功所用时间/的比值叫做功率.W(2)定义式：P=—(3)单位：曲，简称瓦符号是也(4)标矢性：功率是标量•(5)物理意义：是表示做功快慢的物理量・2.额定功率与实际功率(1)额定功率：发动机正常工作时输出的最太功率.实际功率：发动机实际工作时的输出功率.(2)为了保证机械的安全，工作时尽量使P实三

2、P«...【深度思考】功率大，做功一定多吗？答案不一定.功率与做功多少没有必然联系，功率大，做功不一定多，但做功一定快.■典例精析【例1】关于功率，下列说法屮正确的是()A.做功的时间越长，功率一定越小B.做功越多，功率一定越大C.功率是表示力做功快慢的物理量D.额定功率大的机车发动机工作时实际功率一定大答案CW解析根据P=~可知，功率与做功、吋间都有关系，因此A、B均错；功率是表示力做功快慢的物理量，C对；额定功率是发动机正常工作时的最大输出功率，发动机实际功率可以小于额定功率，D错.二、功率与速度■知识梳理1.功率与速度的关系

3、(1)当F与e同向时，P=Fv.(2)当F与0的夹角为a时，P=Fvcosa.2.P、F、。三量的制约关系(1)P—定时，F与g成反比,如汽车上坡时减尘速度来增大牵引力.(2)0—定时，F与P成正比,如汽车速度不变时，加大油门可以增人牵引力.(3)F—定时，P与"成正比,如汽车匀加速行驶时，速度增大，功率也增大.3.平均功率和瞬时功率的计算一IT一_(1)平均功率：时间/内功率的平均值，计算公式：P=丁和P=Fv.(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：P=Fv,其中0为瞬时速度；当F与0夹角为a时

4、，P=Fvcosa.【深度思考】(1)关于P=Fv的理解，甲同学说P与e—定成正比，乙同学说F与o—定成反比，他们的说法对吗？(2)如图1,质量为加的物体沿倾角为&的斜面下滑，滑至底端时速度大小为°此时重力的功率是否等于mg-v?答案(1)都不对.当F—定时，P与。成正比；当P—定时，F与“成反比.⑵不等于加go应用公式P=Fv时必须是F与“方向相同.物体滑至斜面底端时重力的功率为P=mg-vsin0.■典例精析【例2】质量W=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间f=3s,求：(1)力F在

5、/=3s内对物体所做功的平均功率；(2)在3s末力F对物体做功的瞬时功率.答案(1)18W(2)36WF6解析(1)物体的加速度a=—=qm/s2=2m/s2t=3s内物体的位移/=*亦=钗2><32m=9m3s内力F所做的功0=F/=6X9J=54JW54力F做功的平均功率P=y=yW=18W(2)3s末物体的速度v=cit=2X3m/s=6m/s此时力F做功的瞬时功率P=Fo=6X6W=36W厂I总结提升I1w1.公式P=~及尸=用的比较：wd)p=7是定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用于求解某段时间内的平均功率.(2

6、)P=Fv通常用来计算某一时刻或某一位置时的瞬时功率，o是瞬时速度；若代入某段时间内的平均速度，则计算的是该段时间内的平均功率.2.求解功率时应该注意的问题：(1)要明确所求功率是某物体各力的功率，还是合力的功率.如汽车发动机的功率是指汽车牵引力的功率，起重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率.(2)要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率.①若求平均功率，还需明确是哪段时间内的平均功率，应用公式P=F~进行求解.②若求瞬时功率，需明确对应状态的速度6应用公式P=Fv求解.如果F、0不同向，则将它们先投影到同一方向上再进行计算.针对训练

7、一台起重机将静止在地面上质量m=XIO3kg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,不计额外珈求：(1)起重机在这2s内的平均功率；(2)起重机在2s末的瞬吋功率.答案(l)2.4X10°W(2)4.8X104W解析设货物所受的拉力为F,加速度为Q,则V°(1)由g=7得a=2m/sF=mg+ma=1X103X10N+1X103X2N=1.2X1(/N————V平均功率P=Fv=F•㊁=1.2X104NX^m/s=2.4X104W.(1)瞬时功率P=Fv=].2X104NX4m/s=4.8X1

8、04W三、机车启动的两种方式■知识梳理1.恒定功率启动(1)过程分析vt=>F=gI=>a=F〃JI=>a=0,速度最卫且匀速.(2)刃图象如图2所示2.4、旦疋加速度启动(1)过程分析a=一-一不变=>F不变些P=Fvt直到Pjs}=Fv=>P