高中物理专题7.3功率讲提升版含解析新人教版必修

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1、专题7.3功率‘※知识点一、功率1．定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。2．定义式：P＝3．单位：国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。1W＝1J/s技术上常用千瓦(kW)做功率的单位，1kW＝1000W。4．物理意义：功率是标量，它是表示力对物体做功快慢的物理量。※知识点二、平均功率与瞬时功率※知识点三、额定功率与实际功率※知识点四、功率与速度1．功率与速度关系式：P＝Fv(F与v方向相同)。2．应用：由功率速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增

2、大牵引力，就要减小速度。★重难点一、对公式P＝和P＝Fv的理解★1．公式P＝和P＝Fv的比较P＝P＝Fv适用条件(1)功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率；(2)当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率(1)功率的计算式，仅适用于F与v同向的情况，一般用来求瞬时功率；(2)当v为平均速度时，所求功率为平均功率联系(1)公式P＝Fv是P＝的推论；(2)功率P的大小与W、t无关。2.公式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

3、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★思考讨论1．什么是平均功率？平均功率的公式是怎样的？什么是瞬时功率？瞬时功率的公式是怎样的？提示：平均功率是一段时间内或某一过程中做功的快慢，平均功率的公式是＝，或者＝F，是一段时间内或某一过程中的平均速率；瞬时功率是在某一时刻或某一位置时做功的快慢，P＝Fv，v是某一时刻或某一位置的瞬时速度．2．做功的快慢和做功的多少有必然联系吗？能不能说做功越多，功率越大？提示：做功快慢和做功多少没有必然联系；

4、做功多，功率不一定大．3.汽车上坡时，司机为什么要用“换挡”的办法减小速度，而在平直公路上可以使用高挡？提示：由P＝Fv可知，汽车在上坡时需要更大的牵引力，而发动机的额定功率是一定的，换用低速挡的目的是减小速度，从而增大牵引力．【典型例题】【例题1】　如图所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，求：(1)前2s内重力做的功；(2)前2s内重力的平均功率；(3)2s末重力的瞬时功率．【审题指导】1．

5、木块沿斜面下滑过程中受到几个力的作用？下滑的加速度是多少？提示：木块沿斜面下滑过程中受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用；下滑的加速度a＝＝gsinθ－μgcosθ，代入数据得a＝2m/s2，方向沿斜面向下．2．木块2s内下滑的位移大小是多少？方向如何？2s末木块的瞬时速度是多少？方向如何？提示：木块2s内下滑的位移大小l＝at2，代入数据得l＝4m，方向沿斜面向下.2s末木块的瞬时速度v＝at，代入数据得v＝4m/s，方向沿斜面向下．【答案】　(1)48J　(2)24W　(3)48W★特别提醒：1．求平均功率时需明确是哪段时间内

6、的平均功率，可由公式P＝来求．2．求瞬时功率则需明确是哪一时刻或哪一位置，再确定该时刻或该位置的速度，应用公式P＝Fv求解．此外还应注意F与v之间的夹角．【针对训练】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F的大小与时间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时3t0这段时间内，水平力的平均功率为【答案】BD★重难点二、机车的两种启动方式★1．机车以恒定功率启动的情况。P一定，v变大

7、，F变小a变小，当a＝0时，v不变，机车匀速前进，这时F＝Ff，而速度vmax＝为机车运行的最大速度，以后保持vmax匀速运动。其过程如下：2．机车以恒定加速度启动的情况。a一定，F一定，v增大，P增大，当P增大到P额时，变为以恒定功率启动，F减小，a减小，v还要增大，直到a＝0，v最大，F＝Ff，vmax＝，此后匀速。其过程可表示如下：3．两种过程的v－t图象对比4．机车启动问题中几个物理量的求法：(1)机车的最大速度vm的求法：机车达到匀速前进时速度最大，此时牵引力F等于阻力Ff，故vm＝＝。(2)匀加速启动持续时间的求法：牵

8、引力F＝ma＋Ff，匀加速的最后速度v′m＝，时间t＝。(3)瞬时加速度的求法：据F＝求出牵引力，则加速度a＝。★特别提醒：(1)机车以恒定加速度启动时，匀加速结束时的速度，并未达到整个过程的最大速度vm。(2)P＝Fv中因为P为机车牵引力的功率，