2019_2020学年高中物理第1章功和功率第3节功率学案鲁科版必修2.doc

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1、第3节功率1.理解功率的概念，能利用功率定义式P＝进行计算．2.理解功率与力、速度之间的关系，能运用功率与力、速度之间的关系解释汽车启动中的有关问题．3.理解平均功率和瞬时功率；了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系．[学生用书P8]一、功率的含义1．定义：物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值．2．定义式：P＝．3．物理意义：功率是表示做功快慢的物理量，功率大表示物体做功本领大，即单位时间里做功多．4．单位：功率在国际单位制中用瓦特表示，简称瓦，符号为W，1W＝1J/s.5．标矢量：标量．马车的运输能力远小于货车的运输能力，用什么方法比较它们的做功快慢

2、？提示：可认为马车与货车运输相同质量的物体，完成相同的任务(即做功相等)，比较完成任务所用的时间，就可比较出做功的快慢．二、功率与力、速度的关系1．关系式：当力的方向与物体的运动方向相同时，P＝Fv．2．公式P＝Fv中各物理量间的关系(1)功率P一定时，物体的运动速度v与牵引力F成反比．(2)物体的运动速度v一定时，功率P与牵引力F成正比．(3)牵引力F一定时，功率P与物体的运动速度v成正比．3．四种功率平均功率物体在一段时间内做功的功率的平均值，通常用P＝描述瞬时功率物体在某一时刻或某一位置的功率，瞬时功率通常用P＝Fv描述额定功率机械长时间工作的最大允许功率实际功率机械

3、实际工作时的功率，实际功率小于或等于额定功率，但不能大于15额定功率(1)平均功率不可能等于瞬时功率．()(2)额定功率就是实际功率．()提示：(1)×(2)×对公式P＝和P＝Fv的理解[学生用书P9]1．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．2．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；若代入的是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．(2)若求平均功率，需明确是哪

4、段时间内的平均功率，可由公式P＝或P＝F来计算．(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＝＝＝Fvcosθ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．命题视角1对功率的理解下列关于功率公式P＝和P＝Fv的说法正确的是()A．由P＝知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B．由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率C．由P＝Fv知，汽车的功率与它的速度成正比D．由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比[解析]知道W和t，由P＝求出的功率应是t时间内的平均功率，故选项A错误；公式P＝Fv既可以求平均功率，也可以求

5、瞬时功率，当v为平均速度时，15求出的功率为平均功率，当v为瞬时速度时，求出的功率为瞬时功率，故选项B错误；由P＝Fv知，若F一定，则汽车的功率与它的速度成正比，若P一定，则汽车的牵引力与速度成反比，故选项C错误，D正确．[答案]D命题视角2对功率的计算如图所示，一质量为1.2kg的物体从倾角为30°、长度为10m的光滑斜面顶端由静止开始下滑．求：(g取10m/s2)(1)物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率．(2)整个过程中重力做功的平均功率．[解题探究](1)公式P＝和P＝Fv有哪些区别？(2)物体沿斜面下滑的运动满足什么规律？(3)物体滑到底端时重力方向和速度方向有何

6、关系？[解析](1)由题意知，物体的受力情况如图所示．由牛顿第二定律F＝ma得物体的加速度a＝＝10×m/s2＝5m/s2物体下滑到底端时的速度v＝＝m/s＝10m/s此时重力的瞬时功率P＝mgvcos60°＝1.2×10×10×W＝60W.(2)法一：用P＝求物体下滑过程中重力做的功W＝mgssin30°＝1.2×10×10×J＝60J物体下滑的时间t＝＝s＝2s15重力做功的平均功率P＝＝W＝30W.法二：用＝Fcosα求物体下滑过程中平均速度＝v＝×10m/s＝5m/s则整个过程中重力做功的平均功率＝mgcos60°＝1.2×10×5×W＝30W.[答案](1)60W

7、(2)30W求解平均功率与瞬时功率时要注意的问题(1)弄清所求的功率是瞬时功率还是平均功率；(2)明确所求的是哪个力的功率，是某个力的功率还是合力的功率；(3)求平均功率时，需明确所求的是哪段时间的平均功率，然后用公式P＝计算．若恒力做功时平均功率还可用＝Fcosα来计算，若求瞬时功率，则只能用P＝Fvcosα求解．机车启动的两种方式[学生用书P10]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．分析的理论依据是机车功率P＝Fv，水平方向上应用牛顿第二定律，牵引力F与阻力Ff有F－Ff＝ma，应用这两