1、7.3 功率 学案（人教版必修2）1物理学中把功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做_，它是用来描述力对物体做功_的物理量，定义式为_，单位是_，符号为_2额定功率：指电动机、内燃机等动力机械在_条件下可以长时间工作的_功率实际功率：指电动机、内燃机等动力机械工作时_的功率实际功率往往_额定功率，但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功率在短时间内大于额定功率3当一个力与物体运动方向在同一条直线上时，力对物体做功的功率，等于_与受力物体_的乘积公式为_(1)若v是平均速度，则PFv计算的是一段时间内的平均功率；(2)若v是瞬时速度，则PFv计算的是某一时刻的瞬时功率4关于功率，下列说法正确
2、的是()A不同物体做相同的功，它们的功率一定相同B物体做功越多，它的功率就越大C物体做功越快，它的功率就越大D发动机的额定功率与实际功率可能相等，也可能不相等5关于功率公式P和PFv的说法正确的是()A由P可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B由PFv只能求某一时刻的瞬时功率C由PFv知，汽车的功率和它的速度成正比D从PFv知，当汽车的发动机功率一定时，牵引力与速度成反比6体重为750 N的短跑运动员，如果要在2 s内匀加速运动得到10 m/s的速度，则这2 s内的平均功率为_，2 s末的瞬时功率为_(g取10 m/s2)【概念规律练】知识点一功率的概念和计算1放在水平面上的物体在拉力F
3、作用下做匀速直线运动，先后通过A、B两点，在这个过程中()A物体的运动速度越大，力F做功越多B不论物体的运动速度多大，力F做功不变C物体的运动速度越大，力F做功的功率越大D不论物体的运动速度多大，力F做功的功率不变2质量为2 kg的物体，受到24 N竖直向上的拉力，由静止开始运动了5 s，求5 s内拉力对物体所做的功是多少？5 s内拉力的平均功率及5 s末拉力的瞬时功率各是多少？(g取10 m/s2)知识点二公式PFv的应用3一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t0时刻开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在tt1时刻F的功率和时间t1内的平均功率分别为()A.， B.t1，t1C
4、.t1， D.t1，4如图1所示，图1细线的一端固定，另一端系一小球，把细线拉至水平位置使小球从静止开始释放，在小球从最高点A摆至最低点B的过程中，下列说法中正确的是()A小球在A点重力的功率为零，小球在B点重力的功率不为零B小球在A点重力的功率不为零，小球在B点重力的功率为零C小球在A点和B点重力的功率都为零D小球在A点和B点重力的功率都不为零【方法技巧练】一、机车以恒定功率启动问题的处理方法5静止的列车在平直轨道上以恒定的功率启动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是()A列车做匀加速直线运动B列车的速度和加速度均不断增加C列车的速度增大，加速度减小D列车做匀速运动6某型号汽车发动机的额
5、定功率为60 kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1 800 N，求在发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度在同样的阻力下，如果汽车匀速行驶的速度只有54 km/h，发动机输出的实际功率是多少？二、机车以恒定加速度启动问题的处理方法7汽车从静止开始能保持恒定加速度a做匀加速运动的最长时间为tm，此后汽车的运动情况是()A加速度恒定为零，速度也恒定B加速度逐渐减少到零；速度逐渐增大到最大值后保持匀速运动C加速度逐渐减小到零，速度也减小直到为零D加速度逐渐增加到某一值后不变，速度逐渐增大直到最后匀速8额定功率为80 kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度是20 m/s，汽车的质量是2 t，如果汽车从
6、静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2 m/s2，运动过程中阻力不变，求：(1)汽车受到的阻力多大？(2)3 s末汽车的瞬时功率多大？(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少？参考答案课前预习练1功率快慢P瓦W2正常最大实际消耗小于3力运动速度PFv4CD功率是表示做功快慢的物理量，不仅与做功的多少有关，而且跟做功所需的时间有关，故C正确，A、B错发动机的实际功率可能等于额定功率，也可能不等于额定功率，故D正确5DP计算的是时间t内的平均功率，PFv既可计算瞬时功率，也可计算平均功率，但由于涉及三个量，只有在一个量确定不变时，才能判断另外两个量之间的关系，故D正确61 875 W3 750 W
7、解析a5 m/s2Fma375 N,2 s末的瞬时功率PFv3 750 W平均功率1 875 W.课堂探究练1BCWFl，故不论速度多大，F做功不变物体运动速度越大，通过相等位移所用时间越短，功率就越大2600 J120 W240 W解析对物体受力分析，如图所示由牛顿第二定律得a m/s22 m/s2，5 s内物体的位移lat2252 m25 m其方向竖直向上5 s末物体的速度vat25 m/s10 m/s，其方向竖直向上故5 s内拉力的功为WFl2425 J600 J5 s内拉力的平均功率为 W120 W.5 s末拉力的瞬时功率为PFv2410 W240 W.点评解决该类问题时，首先明确是求
8、平均功率还是瞬时功率，是求某个力的功率，还是合力的功率；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或PF求解；若求瞬时功率，需明确是哪一时刻或哪一位置，再确定此时的速度，应用公式PFv求解，如果F、v不同向，则应用公式PFvcos 求解3Ct1时刻，木块的速度v1at1t1,0t1时刻的平均速度t1，由PFv得，t1时刻F的功率为PFv1Ft1t1，时间t1内的平均功率为FFt1t1，C正确4C由功率公式PFvcos 知，C正确5C6120 km/h27 kW解析在以额定功率P60 kW行驶时，汽车受到的阻力F1 800 N由于PFv，所以v m/s33.3 m/s120 km/h
9、以速度v54 km/h15 m/s行驶时，实际功率PFv1 80015 W27 kW.方法总结机车以恒定功率启动的运动过程为：|所以机车达到最大速度时a0，FF，PFvmaxFvmax，这一启动过程的vt关系如图所示，其中vmax.7B8(1)4103 N(2)48 kW(3)5 s解析(1)在输出功率等于额定功率的条件下，当牵引力F等于阻力F阻时，汽车的加速度减小到零，汽车的速度达到最大设汽车的最大速度为vmax，则汽车所受阻力F阻 N4103 N.(2)设汽车做匀加速运动时，需要的牵引力为F，根据牛顿第二定律有FF阻ma，解得FmaF阻21032 N4103 N8103 N.因为3 s末汽车的瞬时速度v3at23 m/s6 m/s，所以汽车在3 s末的瞬时功率PFv381036 W48 kW.(3)汽车在做匀加速运动时，牵引力F恒定，随着车速的增大，输出功率逐渐增大，输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度vmax，其数值vmax m/s10 m/s.根据运动学公式，汽车维持匀加速运动的时间t s5 s.方法总结匀加速启动过程即汽车先以恒定的加速度启动，达到额定功率P额后再以恒定功率运动，因此启动过程分为两个阶段：F不变a不变vPFvP额一定，vFa匀速(vmax)运动
