《三维设计 物理 必修 第二册(配粤教版)》课件 第二节　功率

第二节功率核心素养点击1．填一填(1)定义。力对物体所做的功W与做功所用时间t之比。(2)定义式。(3)单位。在国际单位制中，功率的单位是

，简称瓦，用符号W表示。(4)物理意义。功率是标量，它是表示物体

的物理量。瓦特做功快慢2．判一判(1)力越大，做功越快。

(

)(2)功率越大表示做的功越多。

(

)(3)功率表示做功的快慢。

(

)××√1．填一填(1)关系式。(2)平均功率和瞬时功率。2．判一判(1)应用公式P＝Fv只能计算瞬时功率。

(

)(2)当公式P＝Fv中的v是平均速度时，对应的功率就是平均功率。

(

)(3)由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比。

(

)×√√1．填一填(1)额定功率是机械可以长时间工作的

功率。一个机械的额定功率是一定的，机械工作时都要受额定功率的限制。(2)实际功率是机械工作时

的功率，也就是发动机产生的

做功的功率，实际功率通常要

或

额定功率。2．判一判(1)机械发动机铭牌上的功率是指额定功率。

(

)(2)额定功率一定大于实际功率。

(

)(3)应用机械要尽量避免超过额定功率的情况。

(

)最大允许实际输出牵引力小于等于√×√3．想一想我国自行研制的C919大型喷气式客机起飞时达到的速度为80m/s，瞬时功率为2.0×108W，估算一下发动机产生的推力有多大。小田同学在一个斜坡底端骑自行车由静止开始加速向上运动，假定他的运动是匀加速运动，经过一段时间骑到坡顶。讨论：(1)如何计算小田在爬坡过程中的功率？该功率是平均功率还是瞬时功率？(2)如何计算小田爬到坡顶时的功率？该功率是平均功率还是瞬时功率？提示：利用公式P＝Fv，该功率是瞬时功率。

2.公式P＝Fv中三个量的制约关系定值各量间的关系应用P一定F与v成反比汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减小速度v一定F与P成正比汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力F一定v与P成正比汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度如图甲所示，为小朋友进行的滑雪游戏，滑雪车和小朋友总质量为m＝80kg，其运动可以简化为如图乙所示的模型，滑雪车在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，滑雪车与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，求：(1)前2s内重力的平均功率；(2)2s末重力的瞬时功率。计算功率应该注意的问题(1)首先应该明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率，计算平均功率与瞬时功率选择的公式不同。(2)求平均功率时，应明确是哪一段时间内的平均功率；求瞬时功率时，应明确是哪一时刻的瞬时功率。(3)应该明确是哪一个力对物体做功的功率，是动力还是阻力，是恒力还是变力等。不同情况应选择不同的公式。[素养训练]1．[多选]质量为3kg的物体，从高45m处自由落下(g取10m/s2)，那么在下落的过程中

(

)A．前2s内重力做功的功率为300W

B．前2s内重力做功的功率为675WC．第2s末重力做功的功率为600W

D．第2s末重力做功的功率为900W2.如图所示，一质量为1kg的木块静止在光滑水平面上，在t＝0时，用一大小为F＝2N、方向与水平面成θ＝30°的斜向右上方的力作用在该木块上，则在t＝3s时力F的功率为

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)[重难释解]1．恒功率启动(1)启动过程。(2)三个图像。(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度为多大？(2)若汽车以0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？(3)若汽车以额定功率从静止启动后，当汽车的加速度为2m/s2时，速度多大？[解题指导]

汽车以恒定功率启动，速度增大，牵引力减小，做加速度逐渐减小的加速运动，直到牵引力等于阻力为止；汽车以恒定加速度启动，牵引力和阻力恒定，随着速度增加，它的实际功率逐渐增大，直到Fv等于额定功率为止。2.[多选]如图所示为一汽车在平直的公路上由静止开始运动的速度—时间图像，汽车所受阻力恒定。图中OA为一段直线，AB为一段曲线，BC为一段平行于时间轴的直线，则

(

)A．OA段汽车发动机的功率是恒定的

B．OA段汽车发动机的牵引力恒定C．AB段汽车发动机的功率可能是恒定的D．BC段汽车发动机的功率是恒定的解析：OA为一段直线，说明OA段汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，根据P＝Fv可知，速度增大，牵引力不变，功率增大，故A错误，B正确；AB为一段曲线，斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，牵引力减小，根据P＝Fv可知，牵引力减小，速度增大，汽车发动机的功率可能是恒定的，故C正确；BC为一段平行于时间轴的直线，则汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，不变，速度也不变，根据P＝Fv可知，功率不变，故D正确。答案：BCD

3．质量为m的汽车在平直公路上行驶，阻力F保持不变。当它以速度v、加速度a加速前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作。(1)汽车的加速度和速度将如何变化？说出理由。(2)如果公路足够长，汽车最后的速度是多大？解析：(1)由于功率保持恒定，根据P＝F牵v，速度v逐渐增大，牵引力F牵逐渐减小，故加速度逐渐减小。一、培养创新意识和创新思维1．在上初一的小明同学因上课迟到，一口气便从一楼跑到三楼，用时10s，则他上楼过程中克服自己重力做功的功率最接近下列的哪个值？

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)A．3W B．30WC．300W D．3000W二、注重学以致用和思维建模1.

如图所示，我国生产的XCA1600起重机正在吊装大型风力发电机。已知风力发电机的质量约为1.0×105kg，吊起的高度为90m，所用时间约为30min，则(g取10m/s2) (

)A．发电机的重力做功约为9.0×107JB．起重机对发电机做功约为9.0×108JC．起重机对发电机做功的平均功率约为50kWD．起重机对发电机做功的平均功率约为