高中物理 第四章 机械能和能源 第2节 功率 1 平均功率和瞬时功率的计算学案 教科版必修2

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1、平均功率和瞬时功率的计算一、考点突破：知识点考纲要求题型说明平均功率和瞬时功率的计算1.理解功率的两个公式P＝和P＝Fv；2.能利用P＝Fv计算瞬时功率选择题功率是高考重点内容、高频考点，通常结合机车启动、动能定理、电路、电磁感应等知识点进行考查二、重难点提示：重点：1.理解功率的概念；2.灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。难点：1.正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义；2.能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。一、功率1.定义：功与完成这些功所用时间的比值。物理意义：描述力对物体做功的快慢。2.公

2、式（1）P＝，P为时间t内的平均功率。（2）P＝Fvcosα（α为F与v的夹角）【重要提示】v为平均速度，则P为平均功率；v为瞬时速度，则P为瞬时功率。二、功率的计算1.平均功率的计算方法①利用；②利用，其中为物体运动的平均速度。2.瞬时功率的计算方法①利用公式，其中v为t时刻的瞬时速度；②，其中为物体的速度v在力F方向上的分速度；③，其中为物体受到的外力F在速度v方向上的分力。例题1举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高了2m，在空中停留了3s，那么，他对杠铃做了______J的功，前2s内的功率是______

3、W；后3s内的功率是______W；整个过程的平均功率是________W。思路分析：做功的条件是，有力作用在物体上，物体在力的方向上移动距离，根据可求做的功，题目中做的功不变，改变的是时间，根据可知，举的时间是2s，则，后三秒停住不动没有发生位移，不做功，则，全程时间是5s，则。答案：3000；1500；0；600.例题2质量相同的A、B两个物体静止放在水平面上，从某一时刻起同时受到大小不同的水平外力、的作用由静止开始运动，经过时间，撤去A物体所受的水平外力；经过4，撤去B物体所受的水平外力，两物体运动的v-t关系如

4、图所示，则下列说法中正确的是（）A.A、B两物体所受摩擦力大小不同B.A、B两物体所受水平外力大小之比︰=12︰5C.在匀加速运动阶段，合外力做功之比为6∶5D.A、B两物体在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为1∶2思路分析：撤去拉力后从图象来看，两物体加速度相同，故受到的摩擦力相同，A错误；A加速时的加速度是减速时加速度的2倍，，B加速时的加速度是减速时加速度的倍，，所以∶=12∶5，B正确；在v-t图象中，面积可以表示位移，根据，在匀加速运动阶段有，,则合外力做功之比为4∶1，C错误；摩擦力做的功为，，依据可知

5、，D错误。答案：B例题3质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用，力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（　　）A.3t0时刻的瞬时功率为B.3t0时刻的瞬时功率为C.在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为D.在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为思路分析：2时刻速度大小，时刻的速度大小为v3＝v2＋a2t0＝，3t0时刻力F＝3F0，所以瞬时功率P＝3F0·v3＝，A错，B对；0～3t0时间段，水平力对物体做功W＝F0x1＋3F0x2＝F0×·（2t0）2＋3

6、F0·＝，平均功率P＝＝，C错，D对。答案：BD【方法提炼】求力做功的功率时应注意的问题（1）首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，对应于某一过程的功率为平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率。（2）求功率大小时要注意F与v方向间的夹角对结果的影响。（3）用求平均功率时，应为容易求得的物理量，例如在求匀变速直线运动中某力的平均功率时，容易求出。满分训练：如图所示，一架自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一楼层，某乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走。扶梯两次运送乘客所做的功分别为W1、W

7、2，牵引力的功率分别为P1、P2，则（）A.W1W2，P1=P2思路分析：功等于力和在力的方向上通过距离的乘积，由于都是匀速，两种情况力的大小相同；由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离，所以第一次扶梯运动的距离要比第二次扶梯运动的距离长；故两次扶梯运客所做的功不同，有：W1＞W2；功率等于力与力方向的速度的乘积，由于都是匀速，两种情况力的大小相同，扶梯移动的速度也相同，电机驱动扶梯做功的功率相同，即P1=P2，故选：D。答案：D