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《高三物理第一轮复习 功率学案 新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第二课时功率第一关：基础关展望高考基础知识一、功率知识讲解1.定义:功W跟完成这些功所做时间t的比值叫做功率.2.公式:P=.说明:此公式是功率的定义式,适用于任何情况下的功率计算.3.单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W.4.物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量,它由物体做的功与做这些功所需的时间决定,并不单纯由做功的多少决定.只是在做功时间相同的情况下,才能认为做功多则功率大.二、功率与速度知识讲解1.公式当力F与速度v同方向时P=Fv当力F与速度v不在同一直线上时P=Fvcosα2.对P=Fvcosα的使用说明
2、①在公式P=Fvcosα的表达式中,力F与速度v是同一物体的两个物理量,且具有同时性.角α是矢量F、v正方向间的夹角,cosα的作用是将两矢量统一到一条直线上.②对F、v、α的理解物理量应用说明力(F)力F是研究对象所受的外力,F可以是恒力,也可以是变力;F可以是某一个力,也可以是几个力的合力速度(v)通常情况下,速度v是一瞬时值.但物体的速度可能是恒定的,也可能是变化的.夹角(α)角α是两个矢量(F、v)正方向间的夹角,式中cosα的作用是将F、v统一到一条直线上功率(P)所有功率都是对力而言的,因此,要注意弄清所求的是某一个力的功率还是
3、合力的功率活学活用如图所示,物体由静止开始沿倾角为θ的固定光滑斜面下滑,物体质量为m,斜面高为H.求:(1)物体滑到底端过程中重力的功率;(2)物体滑到斜面底端时重力的功率.解析：(1)应为重力的平均功率,先分别求出重力的功W和下滑时间t,则由=W/t可求出.重力的功W=mgH,由x=aT2有=gsinθt2,所以t=,故==mgHsinθ=mgsinθ.(2)应为重力的瞬时功率,先求出物体到达斜面底端时的速度v以及v和mg之间的夹角α,则由Pt=mgvcosα可求出,也可将力向速度方向投影或速度向力的方向投影,通过Pt=Fv求出.物体达斜
4、面底端的速度v=at=gsinθ=,Pt=mgvcosα=mgcos(90°-θ)=mgsinθ.答案：（1）mgsinθ（2）mgsinθ点评：正确区分平均功率和瞬时功率是解决本题的关键.容易失误的地方是疏忽了力和速度之间的夹角,直接用P=Fv求瞬时功率.第二关：技法关解读高考解题技法机车启动的两种方式技法讲解1.以恒定功率启动机车以恒定功率启动的运动过程是：从静止开始，以恒定功率做加速度减小（a↓）的变加速运动，当加速度减小到零时，做匀速运动，各量的变化情况如下：v↑F=↓a=↓当F=Ff时a=0，此时速度v达最大速度vm，此后机车保持
5、vm做匀速直线运动.所以当汽车达到最大速度时a=0，F=Ff，P=Fvm=Ffvm.这一启动过程的v-t关系如图所示：2.匀加速启动匀加速启动的运动过程是：先做匀加速运动，当功率增大到额定功率Pm后，功率不能再变化，以后做加速度减小的变加速运动，当加速度减小到零时做匀速运动.各个量的变化情况如下：F不变，根据加速度a=不变v↑P=Fv↑P↑Pm一定，v↑F=↓a=↓当F=Ff时，a=0，v达最大速度vm，以后保持vm做匀速运动.这一过程的v-t关系如图所示.典例剖析典例质量为1.0×103kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始运动，汽车
6、在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为5.6×104W，开始时以a=1m/s2的加速度做匀加速运动，g取10m/s2.求：（1）汽车做匀加速运动的时间t1；（2）汽车所能达到的最大速率；（3）若斜坡长143.5m，且认为汽车达到坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间？解析：选汽车为研究对象，汽车上坡时受力分析如图所示：（1）汽车开始以a=1m/s2的加速度做匀加速运动，因为牵引力不变，根据P=Fv，随着速度的增大，汽车的功率增大，当汽车的输出功率达到额定功率时，汽车的功率不能再增大，匀加速运动
7、阶段结束，此时有P=Fv1，v1是匀加速运动的末速度，此过程的时间为t1，则：v1=at1，又：F-mgsin30°-Ff=maF=mgsin30°+Ff+ma联立以上方程解得：t1=7s.（2）汽车以额定功率启动，做加速度减小的加速运动，随着速度增大，牵引力减小，当牵引力等于阻力时，合外力为零时，速度达到最大值，此时有：F′-mgsin30°-Ff=0，P=F′vm由此解得vm=8m/s.（3）匀加速阶段结束后，汽车即做加速度逐渐减小的加速运动，最终达到收尾速度vm，因为汽车做变加速运动，故不能用运动学及动力学方法求解，只能借助动能定理来
8、求解.设汽车从坡底到坡顶所需的时间为t，对汽车由达到额定功率开始到达坡顶这个过程用功能定理得P（t-t1）-（mgsin30°+Ff)(s-s1)=mvm2-mv12又s1=12
