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《2018_2019學年高中物理第3章動能的變化與機械功3.2.2研究功與功率(二)學案滬科版必修》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、3.2.2 研究功與功率(二)[學習目標] 1.理解功率的概念，能運用功率的定義式P＝進行有關(guān)的計算.2.理解額定功率和實際功率，了解平均功率和瞬時功率的含義.3.根據(jù)功率的定義導(dǎo)出P＝Fv，會分析P、F、v三者的關(guān)系．一、功率1．定義：功W與完成這些功所用時間t的比值．2．公式：P＝.單位：瓦特，簡稱瓦，符號W.3．意義：功率是表示物體做功快慢的物理量．4．功率是標(填“標”或“矢”)量．二、功率與速度1．功率與速度關(guān)系式：P＝Fv(F與v方向相同)．2．應(yīng)用：由功率速度關(guān)系知，汽車、火車等交通工具和各種起重機械，當發(fā)動機的功率P一定時，牽引力F與速度v
2、成反比(填“正比”或“反比”)，要增大牽引力，就要減小速度．[即學即用]1．判斷下列說法的正誤．(1)由公式P＝知，做功越多，功率越大．(×)16(2)力對物體做功越快，力的功率一定越大．(√)(3)發(fā)動機不能在實際功率等于額定功率情況下長時間工作．(×)(4)汽車爬坡時常常需要換高速擋．(×)2．用水平力使重力為G的物體沿水平地面以速度v做勻速直線運動．已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，則水平力對物體做功的功率是________．答案 μGv一、功率[導(dǎo)學探究] 建筑工地上有三臺起重機將重物吊起，下表是它們的工作情況記錄：起重機編號被吊物體重量勻速上升速
3、度上升的高度所用時間做功A2.0×103N4m/s16m4sB4.0×103N3m/s6m2sC1.6×103N2m/s20m10s(1)三臺起重機哪臺做功最多？(2)哪臺做功最快？怎樣比較它們做功的快慢呢？答案 (1)三臺起重機分別做功3.2×104J、2.4×104J、3.2×104J，所以A、C做功最多．(2)B做功最快，可以用功與所用時間的比值表示做功的快慢．[知識深化]1．對功率P＝的理解(1)功率表示的是物體做功的快慢，而不是做功的多少，功率大，做功不一定多，反之亦然．(2)求解功率時，首先要明確求哪個力的功率，是某個力的功率，還是物體所受合力
4、的功率，其次還要注意求哪段時間(或哪個過程)的功率．2．額定功率和實際功率(1)16額定功率：機械允許長時間正常工作時的最大功率．發(fā)動機銘牌上的功率指的就是額定功率．(2)實際功率：機械實際工作時的輸出功率．發(fā)動機的實際功率不能長時間大于額定功率，否則會損壞機械．例1 某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體從靜止開始在光滑水平面上前進s距離，第二次使此物體從靜止開始在粗糙水平面上前進s距離．若先后兩次拉力做的功分別為W1和W2，拉力做功的平均功率分別為P1和P2，則( )A．W1＝W2，P1＝P2B．W1＝W2，P1＞P2C．W1＞W(wǎng)2，P
5、1＞P2D．W1＞W(wǎng)2，P1＝P2答案 B解析 兩次拉物體用的力都是F，物體的位移都是s.由W＝Fscosα可知W1＝W2.物體在粗糙水平面上前進時，加速度a較小，由s＝at2可知用時較長，再由P＝可知P1>P2，選項B正確．【考點】功率的計算【題點】平均功率的計算二、功率與速度[導(dǎo)學探究] 在光滑水平面上，一個物體在水平恒力F作用下從靜止開始加速運動，經(jīng)過一段時間t后速度為v.求：(1)在t時間內(nèi)力F對物體所做的功；(2)在t時間內(nèi)力F的功率；(3)在t時刻力F的功率．答案 (1)在t時間內(nèi)的位移s＝W＝Fs＝Fvt(2)t時間內(nèi)的功率為平均功率＝＝Fv
6、(3)t時刻的功率P＝Fv.[知識深化]1．功率與速度的關(guān)系(1)當F與v方向相同時，P＝Fv；16(2)當F與v夾角為α時，P＝Fvcosα.2．平均功率和瞬時功率(1)平均功率：時間t內(nèi)功率的平均值，計算公式：①＝.②當F與v方向相同時，＝F，其中為平均速度．(2)瞬時功率：某一時刻功率的瞬時值，能精確地描述做功的快慢，計算公式：①當F與v方向相同時，P＝Fv，其中v為瞬時速度；②當F與v夾角為α時，P＝Fvcosα.例2 如圖1所示，質(zhì)量為m＝2kg的木塊在傾角θ＝37°的足夠長的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，已知：si
7、n37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，求：圖1(1)前2s內(nèi)重力做的功；(2)前2s內(nèi)重力的平均功率；(3)2s末重力的瞬時功率．答案 (1)48J (2)24W (3)48W解析 (1)木塊所受的合外力F合＝mgsinθ－μmgcosθ＝mg(sinθ－μcosθ)＝2×10×(0.6－0.5×0.8)N＝4N木塊的加速度a＝＝m/s2＝2m/s2前2s內(nèi)木塊的位移s＝at2＝×2×22m＝4m所以，重力在前2s內(nèi)做的功為W＝mgsinθ·s＝2×10×0.6×4J＝48J.(2)重力在前2s內(nèi)的平均功率為＝＝W＝24W.(3)木塊在
8、2s末的速度v＝at＝2×2m/s＝4m/s162s末重力的瞬時功
