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《2018-2019學(xué)年高中物理第3章動(dòng)能的變化與機(jī)械功3.2.2研究功與功率(二)學(xué)案滬科版必修2.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、3.2.2 研究功與功率(二)[學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.理解功率的概念，能運(yùn)用功率的定義式P＝進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算.2.理解額定功率和實(shí)際功率，了解平均功率和瞬時(shí)功率的含義.3.根據(jù)功率的定義導(dǎo)出P＝Fv，會(huì)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(shí)間t的比值．2．公式：P＝.單位：瓦特，簡(jiǎn)稱(chēng)瓦，符號(hào)W.3．意義：功率是表示物體做功快慢的物理量．4．功率是標(biāo)(填“標(biāo)”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(chē)、火車(chē)等交通工具和各種起重機(jī)械，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率
2、P一定時(shí)，牽引力F與速度v成反比(填“正比”或“反比”)，要增大牽引力，就要減小速度．[即學(xué)即用]1．判斷下列說(shuō)法的正誤．(1)由公式P＝知，做功越多，功率越大．(×)(2)力對(duì)物體做功越快，力的功率一定越大．(√)(3)發(fā)動(dòng)機(jī)不能在實(shí)際功率等于額定功率情況下長(zhǎng)時(shí)間工作．(×)(4)汽車(chē)爬坡時(shí)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(yùn)動(dòng)．已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則水平力對(duì)物體做功的功率是________．答案 μGv一、功率[導(dǎo)學(xué)探究] 建筑工地上有三臺(tái)起重機(jī)將重物吊起，下表是它們
3、的工作情況記錄：起重機(jī)編號(hào)被吊物體重量勻速上升速度上升的高度所用時(shí)間做功A2.0×103N4m/s16m4sB4.0×103N3m/s6m2sC1.6×103N2m/s20m10s(1)三臺(tái)起重機(jī)哪臺(tái)做功最多？(2)哪臺(tái)做功最快？怎樣比較它們做功的快慢呢？答案 (1)三臺(tái)起重機(jī)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(shí)間的比值表示做功的快慢．[知識(shí)深化]1．對(duì)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．(
4、2)求解功率時(shí)，首先要明確求哪個(gè)力的功率，是某個(gè)力的功率，還是物體所受合力的功率，其次還要注意求哪段時(shí)間(或哪個(gè)過(guò)程)的功率．2．額定功率和實(shí)際功率(1)額定功率：機(jī)械允許長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)的最大功率．發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上的功率指的就是額定功率．(2)實(shí)際功率：機(jī)械實(shí)際工作時(shí)的輸出功率．發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率不能長(zhǎng)時(shí)間大于額定功率，否則會(huì)損壞機(jī)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(kāi)始在光滑水平面上前進(jìn)s距離，第二次使此物體從靜止開(kāi)始在粗糙水平面上前進(jìn)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
5、別為P1和P2，則( )A．W1＝W2，P1＝P2B．W1＝W2，P1＞P2C．W1＞W(wǎng)2，P1＞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(jìn)時(shí)，加速度a較小，由s＝at2可知用時(shí)較長(zhǎng)，再由P＝可知P1>P2，選項(xiàng)B正確．【考點(diǎn)】功率的計(jì)算【題點(diǎn)】平均功率的計(jì)算二、功率與速度[導(dǎo)學(xué)探究] 在光滑水平面上，一個(gè)物體在水平恒力F作用下從靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后速度為v.求：(1)在t時(shí)間內(nèi)力F對(duì)物體所做的功；(2)在t時(shí)間內(nèi)力
6、F的功率；(3)在t時(shí)刻力F的功率．答案 (1)在t時(shí)間內(nèi)的位移s＝W＝Fs＝Fvt(2)t時(shí)間內(nèi)的功率為平均功率＝＝Fv(3)t時(shí)刻的功率P＝Fv.[知識(shí)深化]1．功率與速度的關(guān)系(1)當(dāng)F與v方向相同時(shí)，P＝Fv；(2)當(dāng)F與v夾角為α?xí)r，P＝Fvcosα.2．平均功率和瞬時(shí)功率(1)平均功率：時(shí)間t內(nèi)功率的平均值，計(jì)算公式：①＝.②當(dāng)F與v方向相同時(shí)，＝F，其中為平均速度．(2)瞬時(shí)功率：某一時(shí)刻功率的瞬時(shí)值，能精確地描述做功的快慢，計(jì)算公式：①當(dāng)F與v方向相同時(shí)，P＝Fv，其中v為瞬時(shí)速度；②當(dāng)F與v夾角為α?xí)r，P＝Fvc
7、osα.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(zhǎng)的斜面上由靜止開(kāi)始下滑，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，已知：sin37°＝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(shí)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
8、＝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2s末的速度v＝at＝2×2m/s＝4m/s2s末重力的瞬時(shí)功率P＝mgsin
