2019_2020学年新教材高中物理第1章功和机械能第2节功率学案鲁科版必修第二册.doc

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1、第2节　功　率学习目标核心素养形成脉络1.理解功率的概念，知道平均功率和瞬时功率．2．掌握平均功率和瞬时功率的计算方法．3．知道机械的额定功率和实际功率的区别.[学生用书P5]一、功率的含义1．定义：力所做的功W与完成这些功所用的时间t之比．2．定义式：P＝．3．单位：在国际单位制中，功率的单位为瓦特，简称瓦，符号是W.1W＝1J/s，1kW＝103W.二、常见机械的功率1．额定功率：动力机械可以长时间工作的最大允许功率．2．实际功率：机械工作时实际输出的功率．三、功率与力、速度的关系1．功率与速度的关系式：P＝Fv_(F与v方向

2、相同)．2．推导P＝Fv思维辨析(1)由公式P＝知，做功越多，功率越大．(　　)(2)力对物体做功越快，力的功率一定越大．(　　)(3)物体的速度为v，则重力的功率一定是mgv.(　　)(4)发动机不能在实际功率等于额定功率情况下长时间工作．(　　)(5)汽车爬坡时常常需要换高速挡．(　　)提示：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×基础理解(1)同学们爬山时遇到过挑山工和索道，假设挑山工和缆车将相同的货物运到山顶，两者对货物做的功相同吗？做功用的时间相同吗？做功的功率相同吗？16(2)在越野比赛中，汽车爬坡时，常常换用

3、低速挡，这是为什么？提示：(1)两者做功相同，时间不同，做功功率不同．(2)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．　对公式P＝和P＝Fv的理解[学生用书P6]问题导引如图所示，某部队正用吊车将一台坦克车从码头上吊起装上舰船．(1)将质量为m的坦克车以速度v匀速吊起，坦克车在t时间内匀速上升h高度．怎样计算吊车的功率？其瞬时功率是多少？(2)若坦克车在相同的时间t内，从静止开始以加速度a匀加速上升高度h时，该过程中吊车的平均功率是多少？其瞬时功率是多少？

4、[要点提示]　(1)吊车对坦克车做的功W＝mgh.功率P＝＝；P瞬＝Fv＝mgv.(2)该过程中吊车的平均功率为P＝＝＝.其瞬时功率为P瞬＝Fv＝(mg＋ma)at.【核心深化】161．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公式P＝Fv是P＝的推论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

5、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，可以提高速度关键能力1　对功率的理解　(多选)(2019·陕西商洛期末)关于功率公式P＝和P＝Fv，下列说法正确的是(　　)A．由于力F和速度v均为矢量，故根据公式P＝Fv求得的功率P为矢量B．由公式P＝Fv可知，若功率保持不变，则随着汽车速度增大汽车所受的牵引力减小C．由公式P＝Fv可知，在牵引力F一定时，功率与速度成正比D．由P＝可知，

6、只要知道W和t就可求出任意时刻的功率[解析]　虽然力F和速度v均为矢量，但是功率P为标量，故选项A错误；由公式P＝Fv可知，若功率保持不变，则随着汽车速度增大，汽车所受的牵引力减小，当速度达到最大值时，牵引力最小，故选项B正确；由P＝Fv可知，当牵引力不变时，汽车牵引力的功率一定与它的速度成正比，故选项C正确；根据P＝只能计算平均功率的大小，所以只要知道W和t就可求出时间t内的平均功率．故选项D错误．[答案]　BC16关键能力2　平均功率与瞬时功率的求解　一台起重机将静止在地面上、质量为m＝1.0×103kg的货物匀加速竖直吊起，

7、在2s末货物的速度v＝4m/s.(取g＝10m/s2，不计额外功)求：(1)起重机在这2s内的平均功率；(2)起重机在2s末的瞬时功率．[解析]　设货物所受的拉力为F，加速度为a，则(1)由a＝得，a＝2m/s2F＝mg＋ma＝1.0×103×10N＋1.0×103×2N＝1.2×104N2s内货物上升的高度h＝at2＝4m起重机在这2s内对货物所做的功W＝F·h＝1.2×104×4J＝4.8×104J起重机在这2s内的平均功率P＝＝＝2.4×104W.(2)起重机在2s末的瞬时功率P＝Fv＝1.2×104×4.0W＝4.8×10

8、4W.[答案]　(1)2.4×104W　(2)4.8×104W计算功率应该注意的问题(1)首先应该明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率，计算平均功率与瞬时功率选择的公式不同．(2)求平均功率时，应明确是哪一段时间内的平均功率；求瞬时功率时，应明确是