1、高考资源网（） 您身边的高考专家功率学案【学习目标】1知道功率是表示做功快慢的物理量。2理解功率的概念，能运用功率的公式P=W /t 进行有关计算。3正确理解公式P=Fcos的意义，知道什么是瞬时功率，什么是平均功率，并能用来解释现象和进行计算。【学习重点】1理解功率的概念；2瞬时功率和平均功率计算。【知识要点】1、做功的快慢用 表示，功W跟 的比值叫做 ，用P表示，功率的定义式是 。在国际制单位中，功率的单位是 ，简称 ，符号是 。2、由功率的定义公式P=W/t，结合W= ，可以导出P= ，在F和同向时公式变为P= 。.3、从P=F可以看出，在P一定时，F和成 比，对汽车等机械而言，在P一定
2、时，要获得较大的牵引力，就要 。【疑难解析】1、功率功率的定义式：，所求出的功率是时间t内的平均功率。功率的计算式：P=Fcos，其中是力与速度间的夹角。该公式有两种用法：求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小，取瞬时值，对应的P为F在该时刻的瞬时功率；当为某段位移（时间）内的平均速度时，则要求这段位移（时间）内F必须为恒力，对应的P为F在该段时间内的平均功率。2、汽车的两种加速问题。当汽车从静止开始沿水平面加速运动时，有两种不同的加速过程，但分析时采用的基本公式都是P=F和F-f=ma恒定功率的加速。由公式P=F和F-f=ma知，由于P恒定，随着的增大，F必将减小，a也必将减小，汽
3、车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时达到最大值。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为F为变力）。恒定牵引力的加速。由公式P=F和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽车做匀加速运动，而随着的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率Pm，功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，其最大速度为，此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=Fs计算，不能用W=Pt计算（因为P为变功率）。要注意两种加速运动过程的最大速度的区别。【典型例题】
4、例1一个质量为m的物体，在几个与水平面平行的力作用下静止在水平面上，在t=0时刻，将其中的一个力从F增大到3F，其他力不变，则在t=t1时刻，该力的功率为多大？解析由于仅一个力大小变化，则其改变量即为物体受到的合外力，应用牛顿定律算出加速度，并应用匀变速运动速度公式求出此时的瞬时速度，在根据瞬时功率的定义式就可以求出此力的功率。P=Fcos=3F2Ft/m=6F2t/m拓展涉及功率的计算时一定要区分平均功率和瞬时功率，因为这两种功率的计算公式不同，审题时必须十分仔细。一质量为m的木块静止在光滑的水平地面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=t1时刻力F的功率和这段时间
5、内的功率分别为多大？例2汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4t，当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时，如图所示，所受阻力为车重的0.1倍(g10m/s2)，求：(1)汽车所能达到的最大速度m=？(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？(4)在10s末汽车的即时功率为多大？分析由P=F可知，汽车在额定功率下行驶，牵引力与速度成反比当汽车的牵引力与阻力(包括爬坡时克服下滑力)相等时，速度达最大只有当汽车牵引力不变时，汽车才能匀加速行驶，当F=P额时，匀加速运动即告结束，可由W=Fs求出这
6、一阶段汽车做的功当10s末时，若汽车仍在匀加速运动，即可由Pt=Ft求发动机的即时功率解答(1)汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即fKmgmgsin=4000800=4800N又因为Ff时，P=fm，所以(2)汽车从静止开始，以a=0.6m/s2，匀加速行驶，由Fma，有Ffmgsinma所以FmaKmgmgsin41030.648007.2103N保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度m，有由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移(3)由W=Fs可求出汽车在匀加速阶段行驶时做功为WFs7.210357.82=4.16105J(4)当t10s13.9s，说明汽车在10s末时仍
7、做匀加速行驶，则汽车的即时功率PtFtFat7.21030.61043.2kW【反思】收获疑问【达标训练】1.质量为m的物体沿光滑斜面由静止开始下滑，斜面的倾角为。当它在竖直方向下降h高度时，重力的即时功率为（ ）ABCD2.汽车在水平路面上行驶，在下列情况下可以断定汽车的牵引功率必保持恒定的是（ ）A牵引力恒定B速度与阻力恒定C加速度恒定D加速度与阻力恒定3.起重机用钢丝绳把一个质量为的货物从静止开始起吊，提升的加速度为，头2秒内起重机对货物做的功为多大？这2s内起重机做功的平均功率为多大？2s末起重机做功的即时功率是多大？4.机车和列车的总质量，机车的功率不变，火车与轨道间的动摩擦因数，空
8、气阻力不计。求：（1）当车速时和车速时火车的加速度；（2）火车的最大速度（g取）。5.A、B两物体用细绳连着，放在水平地面上，用水平力F拉A物体，使A和B一起以的速度匀速前进，此时细绳的张力T20N，现在用水平力只拉A物体使它也以的速度前进，这时的功率为200W，求F的功率应为多大？【达标训练参考答案】1.D 2.B3.解：物体以的加速度被吊起。2s末物体速度为起重机地重物的拉力大小为：在2s内起重机做的功是这2s内起重机做功的平均功率是W两秒末起重机做功的即时功率4.解：已知（1）当时当时说明：P不变时F与成反比，车速小时牵引力大，a也大，车速大时牵引力小，a也小。（2）时，牵引力最小，火车的速度最大5.解：已知的功率为200W，速度为根据，可得当A、B连接时，两个物体都作匀速运动，对物体A来说在水平方向受三个力作用，F向左，f和T向右，因A作匀速运动因两个物体同样以速度匀速运动，所以F的功率为： 高考资源网版权所有，侵权必究！
