1、7.3 功率【活动目标】1理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义.2.能理解平均功率和瞬时功率.3能用,解决简单问题.【活动方案】活动一:阅读课本P60,理解有关功率概念思考:1.在以前学习中学过哪些与快慢有关的物理量?2.如何描述做功快慢?小结:功率的物理意义:定义:定义式:单位:【例1】关于功率,下列说法中正确的是( )A.功率是说明做功多少的物理量B.功率是说明力做功快慢的物理量C.做功时间越长,功率一定小D.力做功越多,功率一定大活动二: 了解“额定功率和实际功率”区别和联系1.额定功率:2.实际功率:说明:动力机器不一定在额定功率下工作,机器长期正常工作时的一般实际功率总是小于或等
2、于额定功率。实际功率不应大于额定功率,若长时间大于额定功率时会缩短机器使用寿命甚至会损坏机器(短时间内实际功率略大于额定功率是可以的)。活动三:学会推导功率P与速度的关系式1.自我设计物理情景进行表达式推导: 2.在F和同向时,表达式为: 【例2】质量=3kg的物体,在水平拉力F=6N的拉力作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:(1)力F在3s内对物体所做的功(2)力F在3s内对物体所做的功的平均功率(3)3s末力F对物体所做的功的瞬时功率【变式训练】在倾角为的光滑斜面上,有一质量为m的物体沿斜面下滑,当物体的速度大小为v时,重力的瞬时功率为多大? 支持力的功率,以及合
3、外力的功率各为多大?活动四:平均功率与瞬时功率的研究1. 平均功率意义:计算公式:注意点:2.瞬时功率意义:计算公式:注意点:温馨提示:涉及功率计算时一定要明确是平均功率还是瞬时功率!【当堂巩固】1.一辆汽车始终以额定功率行驶,下列说法正确的是( )A.汽车的速度越大,所需的牵引力越大B.汽车的速度与牵引力无关C.因为功率不变,所以速度和牵引力都不变D.速度最大时,牵引力一定最小2一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,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=T时刻F的功率是( )A B C D3.设河水阻力跟船的速度平方成正比,若船匀速运动的速度变为原来的2倍,则船的功率变
4、为原来的( )A.倍 B.2倍 C.4倍 D.8倍4同一恒力按同样方式施于物体上,使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时,恒力的功和平均功率分别为、和、,则二者的关系是( )A、 B、C、 D、5质量为5kg的小车在光滑的水平面上做匀加速直线运动.若它在2s内从静止开始速度增加到4m/s,则在这一段时间里外力对小车做功的平均功率是( )A.40W B.20W C.10W D.5W6飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,到达竖直状态的过程中,飞行员所受重力的瞬时功率的变化情况是( )A一直增大 B一直减小C先增大后减小 D先减小后增大6.如图所示,质量为m2 kg
5、的木块在倾角37的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2,求:(1)前2 s内重力做的功;(2)前2 s内重力的平均功率;(3)2 s末重力的瞬时功率。 7.3 功率(第二课时)机车启动问题一 机车一恒定功率启动(机车最终匀速运动) 1. 机车先做 运动,最后做匀速直线运动。2. 机车的速度v,加速度a,牵引力F如何随时间变化? 最大速度如何求解?3. 大致画出其v-t图,试着画出其a-t 图、F-t图。 二机车以恒定加速度启动(机车最终匀速运动)1. 机车能否一直做匀加速直线运动?2. 机车先做匀加速直线运动,后
6、做 运动,最后做匀速直线运动。3. 机车在各阶段的速度v,牵引力F,加速度a,功率P如何随时间变化? 4. 大致画出其v-t图,F-t图,P-t图 ,a-t图。巩固训练 1. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0。t1时刻,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。下面几个关于汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是( )2.有一辆汽车的质量为2103kg,额定功率为9104W。汽车在平直路面上由静止开始运动,所受阻力恒为3103N。在开始起动的一段
7、时间内汽车以1m/s2的加速度匀加速行驶。从开始运动到停止加速所经过的总路程为270m。求:(1)汽车匀加速运动的时间; (2)汽车能达到的最大速度;(3)汽车从开始运动到停止加速所用的时间。3.电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的物体,绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200W,要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在吊高接近90m时已开始以最大速度上升)所需时间为多少?4.某兴趣小组对一辆自制的遥控小车性能进行研究.他们让这辆小车在水平直轨道上由静止开始运动,并将小车的运动全过程记录下来,通过处理转化为速度-时间图像,如图所示(除2s10s时间段图像为曲线外,其余时间段均为直线).已知小车在运动过程中,2s14s时间段内小车保持功率不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为m=1.0kg,在整个过程中小车所受的阻力大小不变。求:(1).小车所受的阻力Ff的大小? (2).小车匀速行阶段的功率?(3).小车在加速运动过程中位移的大小?