功率学案2

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）Fv 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=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，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