1、第2课时 功率高三（ ） 姓名 评价 课前预习案【考纲考点】功率（）【知识梳理】1功率的理解：功跟完成这些功所用_的比值叫做功率，是描述做功_的物理量2功率的两个公式：(1)P=，P为时间t内的_(2)PFvcos (为F与v的夹角) 若v为平均速度，则P为_ 若v为瞬时速度，则P为_3额定功率与实际功率：额定功率是机械_时输出的_功率实际功率是机械_时输出的功率实际功率往往小于或等于_4机车的输出功率：PFv，其中F为机车的_，v为_。【基础检测】（ ）1一个成年人以正常的速度骑自行车，受到的阻力为总重力的0.02倍，则成年人骑自行车行驶时的功率最接近于A1W B10W C100W D100
2、0W（ ）2假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的A4倍 B2倍 C倍 D倍（ ）3一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在tt1时刻力F的瞬时功率是At1 Bt Ct1 Dt（ ）4如图所示，位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体仍做速度为v的匀速运动，则以下说法正确的是AF2一定大于F1BF2的大小可能等于F1CF2的功率一定小于F1的功率DF2的功率可能等于F1的功率（ ）5机车从静止开始沿平直轨道做匀加速直
3、线运动，所受的阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是 A机车输出功率逐渐增大B机车输出功率不变C在任意两相等的时间内，机车动能变化相等D在任意两相等的时间内，机车速度变化的大小相等课堂导学案F要点提示E一、功率的计算1平均功率的计算方法(1) 利用。(2) 利用Fcos，其中为物体运动的平均速度，F为恒力。2瞬时功率的计算方法(1) 利用公式PFvcos，其中v为t时刻的瞬时速度。反思订正(2) PFvF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度。(3) PFvv，其中Fv为物体受的外力F在速度v方向上的分力。3求力做功的功率时应注意的问题(1) 首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率
4、，对应于某一过程的功率为平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率。(2) 求功率大小时要注意F与v方向间的夹角对结果的影响，当F与v方向在同一直线上时：PFv，当F与v方向有一夹角时：PFvcos 。(3) 用PFcos求平均功率时，应容易求得，如求匀变速直线运动中某力的平均功率。二、机车的启动问题1机车的输出功率PFv，其中F为机车的牵引力，v为机车运动速度。2两种启动方式对比(1) 以恒定功率启动的方式： 动态过程：这一过程的速度时间图象如图所示：(2) 以恒定加速度启动的方式： 动态过程： 这一过程的速度时间图象如图所示：拓展无论哪种启动方式，机车最终的最大速度都应满足：vm，且以这个速
5、度做匀速直线运动3三个重要关系式反思订正(1) 无论哪种运行过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm(式中Fmin为最小牵引力，其值等于阻力F阻)。(2) 机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不是最大，即vvm。(3) 机车以恒定功率运行时，牵引力做的功WPt。由动能定理：PtF阻lEk。此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小。考点突破?问题1 功率的计算【典型例题1-1】如图所示，水平传送带正以v2 m/s的速度运行，两端水平距离l8 m，把一质量m2 kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因
6、数0.1，不计物块的大小，g取10 m/s2，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，摩擦力对物块做功的平均功率是多少？1 s时摩擦力对物块做功的功率是多少？1 s时皮带克服摩擦力做功的功率是多少？变式：一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t0时刻开始，受到水平外力F作用，如图所示下列判断正确的是()A02s内外力的平均功率是4WB第2s内外力所做的功是4JC第2s末外力的瞬时功率最大D第1s末与第2s末外力的瞬时功率之比为94【典型例题1-2】如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是（
7、）A逐渐增大 B逐渐减小C先增大，后减小 D先减小，后增大反思订正变式：两个质量相等的小球A、B处在同一水平线上，当小球A被水平抛出的同时，小球B开始自由下落，不计空气阻力，则()A在相等时间内，两小球的速度增量相等B在同一时刻，两小球的重力的功率不相等C在下落过程中，两小球的重力做功不相同D在下落过程中，两小球重力的平均功率相等问题2 机车启动问题【典型例题2】在检测某款电动车性能的实验中，质量为8102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F图象(图中AB、BO均为直线)，假设电动车行驶中
8、所受的阻力恒定，求此过程中：(1) 电动车的额定功率；(2) 电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2 m/s.变式1：质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度时间图象如图所示从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则 ()A0t1时间内，汽车的牵引力等于mBt1t2时间内，汽车的功率等于(mFf)v1C汽车运动的最大速度v2(1)v1Dt1t2时间内，汽车的平均速度小于变式2：一遥控玩具汽车在平直的轨道上由静止开始做直线运动，运动过程中汽车牵引力的功率保持不变，其加速度a和速度的倒数的关系图象如图所示，若已知汽车的质量为2 kg，运动2 s后开始匀速运
9、动，汽车所受阻力恒定，那么根据图象数据可判断下列说法正确的是( )A玩具汽车的功率为10 WB玩具汽车所受阻力为2 NC玩具汽车的最大速度为2 m/sD玩具汽车匀速运动前通过的位移为3 m第2课时 功率 参考答案【知识梳理】1时间 快慢2平均功率 平均功率 瞬时功率3正常工作 最大 实际工作 额定功率4牵引力 机车运动速度【基础检测】1答案C 解析设人和车的总质量为100kg，匀速行驶时的速率为5m/s，匀速行驶时的牵引力与阻力大小相等F0.02mg20N，则人骑自行车行驶时的功率为PFv100W，故C正确2答案D 解析设fkv，当阻力等于牵引力时，速率最大，输出功率变化前，有PFvfvkvv
10、kv2，变化后有2PFvkvvkv2，联立解得vv，D正确3答案C 解析在tt1时刻木块的速度为vat1t1，此时刻力F的瞬时功率PFvt1，选C.4答案BC 解析物体都做匀速运动，受力平衡，则：F1mg，F2cos(mgF2sin)，解得：F2(cossin)F1.因为cossin可能等于1，可知F2的大小可能等于F1.故A错误，B正确；因为物体做匀速直线运动，合力为零，拉力的功率大小等于摩擦力功率的大小，由于水平拉力作用下的摩擦力大于斜向上拉力作用下的摩擦力，可知F2的功率一定小于F1的功率，故C正确，D错误5AD考点突破?【典型例题1-1】答案0.8 W2 W4 W 解析物块刚放到传送带
11、上时，由于与传送带有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，求出物块在摩擦力作用下的位移和运动时间物块受向右的摩擦力为：Ffmg0.1210 N2 N 加速度为ag0.110 m/s21 m/s2 当物块与传送带相对静止时，物块的位移为：x m2 m.摩擦力做功为：WFfx22 J4 J 相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后物块匀速运动到B端，物块由A端运动到B端所用的时间为：t s s5 s 则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为： W0.8 W. 1 s时，物块的速度为v1at1 m/s 则摩擦力对物块做功的功率为P1Ffv121 W2 W. 皮带的速度
12、为v2 m/s，故皮带克服摩擦力做功的功率为 P2Ffv22 W4 W.变式：答案AD 解析第1s末质点的速度v1t11m/s3 m/s. 第2s末质点的速度 v2v1t2(31) m/s4 m/s. 则第2s内外力做功W2mvmv3.5J，02s内外力的平均功率 PW4W. 选项A正确，选项B错误；第1s末外力的瞬时功率P1F1v133W9W， 第2s末外力的瞬时功率P2F2v214W4W，故P1P294.选项C错误，选项D正确【典型例题1-2】答案A 解析小球速率恒定，由动能定理知：拉力做的功与克服重力做的功始终相等，将小球的速度分解，可发现小球在竖直方向分速度逐渐增大，重力的瞬时功率也逐
13、渐增大，则拉力的瞬时功率也逐渐增大，A项正确变式：选AD解析：两小球的加速度均为重力加速度，相等时间内，速度增量相等，故A正确；小球A的重力的功率PAmgvAcos mggtPB(为小球A的速度与竖直方向的夹角)，B错误；在同一时间内，两小球下落的高度相等，由WGmgh知，重力做功相等，C错；又因两球下落用时相等，由知，重力的平均功率相等，故D正确【典型例题2】答案(1)6 kW(2)1 s 解析(1)由题图可知AB段表示电动车由静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率(B点)，BC段表示车做变加速运动，达到最大速度(C点)后做匀速运动当vmax15 m/s时，F400 N，则恒定的阻力FfF400 N ，电动车的额定功率PFfvmax6 kW. (2)在AB段：F2 000 N，由PFv，得匀加速运动的末速度v3 m/s，又FFfma，加速度a2 m/s2，由vat，得所求运动时间t1 s.变式1：BC变式2：解析：选CD因为PFv，汽车的加速度a，联立二式可得a，由图象可知，2，4.又因为汽车的质量为2 kg，所以汽车所受的阻力Ff4 N，汽车牵引力的功率P8 W，汽车的最大速度v2 m/s；设汽车匀速运动前通过的位移为x，由动能定理得：mv20PtFfx，解之得x3 m可见，选项C、D正确
