2019_2020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.doc

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1、第七节　功率　1.理解功率的概念，能运用功率的公式进行有关计算．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公式P＝Fv，能用于分析、计算和解释现象，如分析汽车功率一定时，牵引力与速度的关系等．一、如何描述物体做功的快慢比较做功的快慢：在做功相同的情况下，用时越少，做功越快，用时越多，做功越慢．功率：功率是单位时间内做功的多少，表示物体做功快慢的物理量．功率是衡量机械性能的一个重要指标．(1)物体做功越多，功率就越大．(　　)(2)功率越大时，做功的效率也越高．(　　)提示：(1)×　(2)×二、怎样计算功率

2、功率(1)功率的定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率，功率的符号为P.(2)定义式：P＝．(3)功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，符号为W.1W＝1J/s.技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位，1kW＝1000W.(4)功率的物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量．也可以用来描述能量转化的快慢程度．(5)功率是标量，只有大小，没有方向．功率与速度如果物体沿位移方向受的力是F，从计时开始到时刻t这段时间内，发生的位移是s，则力在这段时间所做的功W＝Fs，根据功率的定义式，有P＝＝＝Fv.当力的方向与速度方向有一夹角α时，P＝Fvc

3、os__α．汽车在爬坡时，司机有时要通过换挡来降低车速，这样能增大牵引力，这是为什么呢？如果汽车上坡时仍要保持原来的速度，司机要加大油门，这又是为什么呢？提示：换挡控制牵引力F，变换油门控制汽车牵引力的功率P，而P＝Fv，三者相互制约．　功率的理解和计算[学生用书P70]平均功率与瞬时功率的比较-10-定义公式平均功率在一段时间内或某一过程中做功的快慢P＝或P＝Fv瞬时功率物体在某一时刻或某一位置时做功的快慢某时刻的速度P＝Fv，v为对P＝Fv的理解(1)公式P＝Fv中的力F与速度v应共线，若v为瞬时速度，则用此式计算出的功率为瞬时功率，v为平均速度

4、，则计算的是该段时间内的平均功率．(2)用此式计算功率时要明确是哪个力的功率，还是物体所受合力的功率，汽车的功率是指汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢丝拉力的功率．(3)P＝Fv中三个量的制约关系定值各量间的关系应用P一定F与v成反比汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减小速度v一定F与P成正比汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力F一定v与P成正比汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度　(1)若求平均功率，还需明确是哪段时间内的平均功率，可由公式P＝Fv或P＝W/t来计算．(2)若求瞬时功率，需明确

5、是哪一时刻或哪一位置的瞬时功率，再确定该时刻或该位置的速度，应用公式P＝F·v来计算．如果F、v不同向，则投影到相同方向再计算．　从空中以10m/s的初速度水平抛出一质量为1kg的物体，物体在空中运动了3s后落地，不计空气阻力，g取10m/s2.求3s内物体重力的平均功率和落地时的瞬时功率．[思维流程]解答本题可按以下思路分析：[解析]　设物体从抛出到落地的竖直位移为h则3s内重力的平均功率P＝＝，又因为h＝gt2由以上两式可解得P＝mg2t＝150W.设物体在3s末的瞬时速度为v3则重力在3s末的瞬时功率P＝mgv3cosα＝mgv3y又因为v3y

6、＝gt，所以P＝mg2t＝300W.[答案]　150W　300W本题中的平均功率不宜用P＝Fvcosα计算，因为平抛运动不是匀变速直线运动，-10-平均速度v大小及与重力方向间的夹角不便于确定．　　1.以下关于功率的说法中正确的是(　　)A．据P＝可知，机器做功越多，其功率就越大B．据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C．据P＝可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D．据P＝Fv可知，发动机功率一定时，汽车的牵引力与运动速度成反比解析：选D.由P＝可知P大小取决于W与t的比值，A错；由此公式只能求平均功率，

7、故C错；当功率一定时，由P＝Fv可知，牵引力F与速度v成反比，B错，D对．　机车的两种启动方式[学生用书P71]机车启动通常有两种方式，即以恒定功率启动和以恒定加速度启动．机车以恒定功率启动的运动过程机车达到最大速度时，a＝0，F＝f，P＝Fvm＝fvm，这一启动过程的v－t图象如图所示．机车以恒定加速度启动的运动过程这一运动过程的v－t图象如图所示．-10-　(1)机车以恒定加速度启动时，先后经过两个过程，匀加速结束时的速度并未达到整个过程的最大速度vm，只是达到匀加速度阶段的最大速度．(2)在P＝Fv中，因为P为机车牵引力的功率，所以对应的F是牵

8、引力并非合力．　汽车的质量为2000kg，汽车发动机的额定功率为80kW，它在平直的公路上行驶时所受的阻力是