2015-2016学年高中物理 第1章 功和功率 第3讲 功率学案 鲁科版必修2

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1、第3讲功率W[目标定位]1.理解功率的概念，能运用功率的定义式P＝进行有关计算.2.理解导出公式tP＝Fv的物理意义，并能利用导出公式，分析解决简单的机车启动问题.3.理解平均功率和瞬时功率；理解额定功率、实际功率．一、功率的含义1．定义：力对物体所做的功W跟完成这些功所用时间t的______叫做功率，公式P＝______.2．单位：在国际单位制中，功率的单位是______，简称____，符号是____，且1W＝1____.3．功率是______，只有大小，没有方向．4．物理意义：功率是表示做功______的物理量，即表示做功过程中__________的快慢．想

2、一想力对物体做功多，功率一定大吗？二、功率与力、速度的关系1．如果物体沿位移方向受的力是F，速度为v，则功率等于这个____与受力物体__________的乘积，即P＝____.讨论：(1)当牵引力F一定时，功率P和速度v成______．(2)当速度v一定时，牵引力F和功率P成______．(3)当输出功率P一定时，牵引力F和速度v成______．2．平均功率和瞬时功率(1)平均功率：物体在一段时间内做功功率的________，通常用定义式P＝______描述．(2)瞬时功率：物体在某一时刻的功率．通常用P＝Fv表示．3．额定功率与实际功率(1)额定功率：机械长

3、时间工作的__________功率．(2)实际功率：机械工作时实际输出的功率．想一想机车行驶时，采取什么措施可增大牵引力？W一、对公式P＝和P＝Fv的理解tW1．P＝是定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用于求解某段时间内的平均功率．t2．P＝Fv通常用来计算某一时刻或某一位置时的瞬时功率，v是瞬时速度；若代入某段时间内的平均速度，则计算的是该段时间内的平均功率．3．求解功率时应该注意的问题(1)首先要明确是求哪个力的功率，汽车的功率是指汽车牵引力的功率，起重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率．W(2)若求平均功率，需明确是哪段时间内的平均功率，可由公式P＝

4、或P＝Fv来计算．tWFscosθ(3)若求瞬时功率，需明确是哪一时刻或哪一位置的瞬时功率，由P＝＝＝Fvcosttθ，求解其中vcosθ为F方向的速度．如果F、v不同向，则投影到相同方向再计算．例1质量m＝3kg的物体，在水平力F＝6N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t＝3s，求：(1)力F在t＝3s内对物体所做功的平均功率；(2)在3s末力F对物体做功的瞬时功率．例2如图1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2块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s

5、.求：图1(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．二、机车启动的两种方式1．恒定功率启动图2(1)过程分析PF－F阻v↑⇒F＝↓⇒a＝↓⇒a＝0，速度最大且匀速．vm(2)vt图象如图2所示：2．恒定加速度启动(1)过程分析图3F－F阻v↑P额F－F阻a＝不变⇒F不变⇒P＝Fv↑直到P额＝Fv1⇒P额一定，v↑⇒F＝↓，a＝↓⇒mvma＝0，速度最大且匀速．(2)vt图象：如图3所示．3．机车启动过程的分析步骤(1)分析物理过程，明确是哪种启动方式．(2)抓住两个基本公式：①功率公式P＝Fv；②牛顿第二定律，即F－f＝

6、ma.4．机车启动过程中几个物理量的求法P(1)机车的最大速度vm的求法：达到最大速度时，a＝0，即牵引力F等于阻力F阻，故vm＝FP＝.F阻P额(2)匀加速启动最长时间的求法：牵引力F＝ma＋F阻，匀加速的最后速度vm′＝，时ma＋F阻vm′间t＝.aPF－F阻(3)瞬时加速度的求法：据F＝求出对应瞬时速度v的牵引力，则加速度a＝.vm例3在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kW，质量为10t，设阻力恒定，且为车2重的0.1倍，求：(g取10m/s)(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度；2(2)若汽车以0.5m/s的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这

7、一过程能维持多长时间？2(3)若汽车以不变的额定功率从静止启动后，当汽车的加速度为2m/s时，速度多大？功率的计算1．一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t秒内重力对它做功的平均功率P及在t秒末重力做功的瞬时功率P分别为(t秒末小球未着地)()221222222A.P＝mgt，P＝mgtB.P＝mgt，P＝mgt212222C.P＝mgt，P＝mgtD.P＝mgt，P＝2mgt2对机车启动问题的理解及应用2．一辆汽车以功率P1在平直公路上匀速行驶，若驾驶员突然减小油门，使汽车的功率减小为P2并继续行驶．若整个过程中阻力恒定不变，此后汽车发动机的牵引力将(

8、)A．保持不变B．不断减