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《高中物理 7.3功率精品教案 新人教版必修.doc》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、73功率[精讲精析][知识精讲]知识点1.功率(1)定义:功W跟完成这些功所用的时间t的比值叫做功率.(2)公式P=W/t说明:此公式是功率的定义式,使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注意(1)功(W)与完成这些工所用时间(t)之比值(W/t),实际上是平均功率的的概念,当做功快慢不发生变化
2、时,比值为一定值.若要表示t时刻的瞬时功率,则在t时刻附近，选很小一段时间Δt,与用这段时间所完成的功ΔW与Δt之比值就是t时刻的瞬时功率。(2)功率的另一表达式P=W/t=Fscosα/t=FVcosα上式中F表示某一力;v表示速度，α表示F与v方向的夹角.上式的应用有以下几种情况:a.若F为某一恒力,速度v大小和方向不变时,平均功率和瞬时功率相同b.若F为某一恒力,速度方向不变而大小变化，某一段时间内平均速度为v,则P=FVcosα求得这一段时间内的平均功率c.若F为某一恒力,某一时刻速度为v,则P=F
3、vcosα求得这一时刻的瞬时功率d.若某一时刻力为F,速度为v,两者夹角为α,则P=Fvcosα求得这一时刻的瞬时功率e.若F与v夹角α=0时,公式变为P=Fv(3)额定功率和实际功率额定功率是发动机正常工作时的最大功率，通常都在铭牌上标明.机器工作时,必须受额定功率的限制。发动机的输出功率(即实际功率),可以小于额定功率，有时实际功率也会略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率.例1.如图所示,倾角为30º,长度为10cm的光滑斜面。一质量为1.2kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑,求物体滑到斜面低端时
4、重力做功的瞬时功率是多少？GFN整个过程中重力做功的平均功率是多少?(g取10m/s2)[思路分析]先受力分析，由牛顿第二定律求出物体运动的加速度，从而求出物体到达低端时速度的大小和方向，由公式P=Fvcosα求得.物体下滑时做匀加速直线运动，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=Gsinα/m=gsin30º=10×1/2m/s2=5m/s2下滑到低端时的速度v=此时重力的瞬时功率P=Gvcosα=mgvcos60º=1.2×10×10×1/2J=60J物体下滑时间t=v/a=10/5
5、s=2s重力做功的平均功率P=W/t=60/2W=30W[答案]60W30W[总结]对功率的计算，瞬时功率只能用P=Fvcosα计算，平均功率P=W/t计算,当恒力做功时也可用P=Fv计算.[变式训练]固定光滑斜面的倾角α=30º,质量为m的物体由静止开始下滑,滑行距离为x时,重力的瞬时功率为()A.[答案]B知识点2.机车起动的两种过程(1)一恒定的功率起动机车以恒定的功率起动后，若运动过程所受阻力f不变,由于牵引力F=P/v随v增大,F减小.根据牛顿第二定律a=(F-f)/m=P/mv-f/m,当速度v
6、增大时,加速度a减小，其运动情况是做加速度减小的加速运动。直至F=F'时,a减小至零,此后速度不再增大，速度达到最大值而做匀速运动，做匀速直线运动的速度是vm=P/f,下面是这个动态过程的简单方框图速度v当a=0时a=(F-f)/m即F=f时保持vm匀速F=P/vv达到最大vm变加速直线运动匀速直线运动这一过程的v-t关系如图所示(2)车以恒定的加速度起动由a=(F-f)/m知,当加速度a不变时,发动机牵引力F恒定,再由P=F·v知,F一定,发动机实际输出功P随v的增大而增大,但当增大到额定功率以后不再增大
7、,此后,发动机保持额定功率不变,继续增大,牵引力减小,直至F=f时,a=0,车速达到最大值vm=P额/f,此后匀速运动在P增至P额之前,车匀加速运动,其持续时间为t0=v0/a=P额/F·a=P额/(ma+F’)a(这个v0必定小于vm,它是车的功率增至P额之时的瞬时速度)计算时,先计算出F,F-F’=ma,再求出v=P额/F,最后根据v=at求t在P增至P额之后,为加速度减小的加速运动,直至达到vm.下面是这个动态过程的方框图.当P=P额时a=(F-f)/m≠0v还要增大P=F定v即P随v增大而增大a定=
8、(F-f)/m即F一定F=P/v增大a=(F-f)/减小匀加速直线运动变加速直线运动保持vm匀速运动当a=0时即F=f时v最大为vm匀速直线运动v这一过程的关系可由右图所示vm注意:中的仅是机车的牵引力,而非车辆所受的合力,这v0一点在计算题目中极易出错.实际上,飞机’轮船’火车等交通工具的最大行驶速度受到自身发动机额定功率P和运动阻力f两个因素的共同制约,其中运动阻力既包括摩擦阻力,也包括空气阻力,而且阻力会随
