1、高考资源网() 您身边的高考专家第3节 功率学案【学习目标】1.知道功率的意义,写出功率的公式及其单位.2.知道额定功率的意义.3.根据功率的定义式和运动学公式,导出P=Fv.4.运用功率公式解决简单的实际问题.【方法指导】在物理学中,用功率来表示做功的快慢.把功W跟完成这些功所用时间t的比值定义为功率,借此可以总结一下物理学中其他用比值法定义的物理量.另外,会推导出功率与力、速度的关系式P=Fv,注意两个公式P=W/t和P=Fv的区别与联系.【自主学习】1.功率的概念(1)在物理学中做功的快慢用 表示.功W跟完成这些功所用时间t的比值,叫做功率,公式 .(2)功率的单位:在国际单位制中功率的
2、单位是 ,另外常用单位还有 .(3)P=实际上是一段时间内的 .(4)额定功率是指电动机、内燃机等动力机械正常条件下可以长时间工作的最大功率.实际输出功率往往 这个数值,但在特殊情况下,如汽车越过障碍时,可以使实际功率大于额定功率.2.功率与速度(1)功率也可以用力和速度来表示,作用力方向与速度方向相同时,P= ,F恒定时,v是平均速度时,功率P指的是 ,若v是瞬时速度,则功率P指的是 .(2)从P=Fv可以看出,汽车、火车等交通工具,当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成 ,要增大牵引力,就要 .你答对了吗? 1.(1)功率 P= (2)瓦特 千瓦 (30平均功率 (4)小于2.(1)F
3、v 平均功率 瞬时功率 (2)反比 减小速度【重点突破】重点问题1. 功率的计算友情提示: 功率的定义式P=W/t计算的是在一段时间内的平均功率;在公式P=Fv中,若v为平均速度则计算出的功率为该段时间内的平均功率,若v为某一时刻的瞬时速度,则计算出的结果为该时刻的瞬时功率.典题精析例题1. 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,经过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)解析: 物体受力情况如图7-3-1所示,由牛顿第二定律:a= =2 m/s2由运动学公式,5 s内物体的位移为:s
4、=25 m , 方向竖直向上.5 s末物体的速度为:v=at=10 m/s ,方向竖直向上.故5 s内拉力F做的功为:W=Fs=2425 J=600 J5 s内拉力F的平均功率为:P= W=120 W5 s末拉力的瞬时功率为P=Fv=2410 W=240 W.答案: 600 J 120 W 240 W点拨:计算5s内平均功率时,也可以求出5s内的平均速度,代入P=Fv来计算.计算功率问题时,注意公式的灵活选择.变式练习 1. 如图7-3-2所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则( A ) A重力对两物体做功相同 B重力的平均功率相
5、同 C到达底端时重力的瞬时功率相同 D到达底端时两物体的速度相同重点问题2. 汽车的起动问题友情提示: 汽车在起动过程所受的阻力都认为是不变的.汽车以恒定功率起动时,做加速度减小的加速运动,如果知道某时刻的速度,可求得此时刻的牵引力,进一步可求此时刻的加速度. 只有当汽车的牵引力与所受阻力大小相等时,加速度小到零达到最大速度而匀速行驶.车如果匀加速起动,当达到额定功率时,并没有达到最大速度,此后将保持功率不变做变加速运动,当牵引力与阻力大小相等时,才达到最大速度而匀速行驶.汽车无论以哪种方式启动,最终都以额定功率匀速行驶.遇到上坡或泥泞路时,为了增大牵引力F,由公式P=Fv,可增大P或减小v,
6、而实际功率大于额定功率时,对发动机有害,则只能换低速挡来解决问题.变式练习 2.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其vt图象如图7-3-3所示。已知汽车的质量为m = 2103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,取g = 10m/s2,则( ) A. 汽车在前5秒内的牵引力为4103NB. 汽车在前5秒内的牵引力为6103NC. 汽车的额定功率为60kWD. 汽车的最大速度为30m/s【视野拓展】一个非国际单位制的功率单位马力 当人们谈论汽车发动机的功率或空调器的制冷功率时,经常使用功率的另一个单位马力.其实,这是一个非国际单位制单位,根据国家规定,除专门领域(如古籍、文学书籍)外,一般不使用.这个单位当初是由瓦特引进的,那是为了说明他在1769年改进的一台蒸汽机的优良性能.他把他的蒸汽机能做的功与运煤的马能做的功相比较,把一马力定义为:一匹马在1 min内把15 000 kg的物体举高0.3 m所做的功.高考资源网版权所有,侵权必究!