物理 《功率》学案（粤教版必修）

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1、§4.7功率【学习目标】一、知识与技能：1、知道功率是表示做功快慢的物理量。2、理解功率的概念，能运用功率的公式P=W/t进行有关计算。3、正确理解公式P=FVcosα的意义，知道什么是瞬时功率，什么是平均功率。二、过程与方法：1、学会求解各种不同的功率。2、会运用功率不同的表达式分析和解决动力机械问题。三、情感态度与价值观：1、养成具体问题具体分析和严谨的思维习惯。2、提高理论联系实际，分析解决问题的能力。【学习重点】1、理解功率的概念是本节的重点。2、瞬时功率和平均功率计算是本节的难点。3、机车起动问题是本节课对学生的一个能力培养点。【知识要点】1、

2、功率是描述做功快慢的物理量，它在数值上等于单位时间内完成的功。2、平均功率：功与完成这些功所用时间的比值，即：②3、瞬时功率：③上式中V是物体的瞬时速度大小，θ是力F和V的夹角。如果F和V同方向，则：④4、功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特（W）：1瓦特＝1焦耳/秒、千瓦（KW），马力也是功率常用的单位：1千瓦＝1000瓦特。1马力＝735瓦特。例题：做自由落体运动的物体下落t秒时的瞬时功率为P＝mg·v＝mg·gt＝mg2t，而t秒内重力做功的平均功率为：5、额定功率和实际功率：机械(如发动机)在正常工作时的最大功率叫额定功率。机械在实际工作

3、时的功率即实际功率，它应小于或等于额定功率。注意：各种动力装置（如汽车、轮船等）的功率是指牵引力做功的功率，而不是合外力做功的功率。额定功率与动力、速率的关系：（1)由p＝FV可知：发动机的功率一定时，动力F与速度V成反比。故汽车在Pe下行驶时，要增大牵引力(如上坡)，则要减小行驶速度。　(2)当牵引力一定时，水平匀速行驶的汽车要增大行驶速度，就要增大发动机的输出功率(加大油门)，当增大到P＝Pe时，V＝Vmax即：　　　　　　　　　Pe＝fVmax　(因此时为匀速，所以F－f＝0，)　假定V还要增加，∵Pe一定，且Pe＝FV　，∴F只能减小，这时有F－

4、f＜0，导致a＜0，反而使V减小，故V是不可能再能增加的，所以，当P＝Pe时，F＝f且V＝Vmax         加速度：　     汽车作加速度越来越小的加速直线运动，当a＝0时，汽车作匀速直线运动，此时　　　　(3)汽车启动时，功率P由0增加到Pe，此过程下，F、V都可能增大。汽车也有可能做匀加速运动。例题：一载重汽车，车货共重10吨，额定功率为100马力，在平直公路上行驶时，所受最大阻力为车重的0．05倍，则该车所能达到的最大速度将为15米／秒＝54千米／小时【典型例题】例：汽车发动机的额定牵引功率为60KW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶

5、时，阻力是汽车的0.1倍，试问：①汽车保持以额定功率从静止起动后，能达到的最大速度是多少？②若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？解析：①汽车受力分析，当a=0，即F=f时，v达最大值Vm,机车以恒定的功率起动：P一定，v变大，F变小，a变小，当a=0时，v不变，机车匀速运动，这时F=f阻，而vm=P额/f阻为机车行驶的最大速度。速度v↑F=↓a=0保持Vm匀速∴汽车达到最大速度时a=0此时F=f=μmg，而P=FVm∴Vm=P/μmg=6.0×105/0.1×5×103×10m/s=12m/s讨论分析⑴

6、交通工具上坡增大牵引力的方法。A．减小速度（发动机的功率不变，油门不变）B．加大油门，增大P（保持v不变）分析汽车的受力和运动情况，讨论、总结②机车以加速度a匀加速起动工情况：a一定，F也一定，P随v增大而增大。当P达P额后，F、a不能维持，开始减小，但速度还要增大。直到a=0，v达最大vm=P额/f阻。a定速度v↑P↑=F定v↑，即P随v增大而增大，当P=Pm时，a定，v还要增大F↓，a↓当a=0时，v达最大vm，此后匀速匀加速运动的加速度a=(F-μmg)/mF=m(a+μg)=5×103（0.5+0.1×10）=7.5×103（N）设保持匀加速运动

7、的时间为t,达到的速度为V1，则V1=at此时P=FV1=Fat讨论两种起动的V-t图象功率功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用P=W/t计算，若用P=Fvcosα，V为t时间内的平均速度瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢，只能用P=Fvcosα，V为某时刻的瞬时速度。额定功率和实际功率【规律总结】【当堂反馈】1、从空中以40m/s的初速平抛一个重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g＝10m/s2，求物体落地过程中重力的平均功率和物体落地时重力的瞬时功率。2、在高处的同一点将

8、三个质量相同的小球以大小相等的初速度v0分别上抛、平抛、下抛，并落到同一水平地面