专题2 功率的估算问题-2021年高考物理机械能守恒微专题突破

《机械能守恒定律》 考点微专题2 功率的估算问题 一、知能掌握 物理估算，是指对物理量的大致数据范围或数量级进行科学计算的推算方法．估算题主要不在“数”而在“理”，不追求数据精确而追求方法正确． 解答估算题不是靠猜靠碰，估算问题本质上是一个建模过程。先在物理情景和物理过程模糊的问题中，能抓住主要因素和本质，建立理想化模型,再按功率的定义式求解。 在求解过程中要注意以下几方面的问题： 1.估算题的物理过程和所对应的物理模型都是较隐蔽的，求解与物理相关的实际问题时，要求学生根据实际情况分析主次因素，忽略次要因素，首先要构建一个简化的物理模型； 2.物理估算题一般文字简洁，给出的已知数据表面上很少，这就要求挖掘隐含条件。由于估算题一般来源于生活事例，需要留意生活中的物理现象,积累生活常识，用日常积累的物理常识性数据或数量级或者物理常数进行计算．对构建的模型的数据进行合理的取舍，是求解估算问题所必需的； 3.在周期运动中，某物理量在一段时间(远大于周期)内的平均值与该物理量在一个周期内的平均值相等，可利用物理量在一个周期内的平均值表示该物理量在一段时间内的平均值。 二、探索提升 题型一 构建模型 【典例1】人的心脏每跳一次大约输送8×10－5m3的血液，正常人血压(可看作心脏输送血液的压强)平均值约为1.5×104 Pa，心跳约每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率约为________W. 【答案】　1.4 【分析】能够运用所学知识分析处理实际问题，这是新课标的重要要求本题是一个联系实际的问题，教材中虽未给出流体压强做功的表达式，但可根据功的定义将它推导出来，推导时应注意将流体简化成圆柱体模型，这是处理问题常用的方法. 【解析】本题考查了学生迁移知识的能力．要计算心脏的压力平均每分钟所做的功，由功的定义推导一下一定的压强作用在流体上所做功的公式．心脏就是一台“血泵”",假设心脏跳动一次时推动的“液柱"长度为 .“液柱”的横截面积为S,如图1所示，则心脏每搏动一次做的功W=F = pS = p V. 图1 图2 设压强为p，作用于横截面积为S的一个直管内的流体上，如图2，在时间t内因压力的作用而移动了一定的距离l，如图所示，则压力做功为W＝pSl＝pΔV，ΔV指流体的体积．推广到一般情形，一恒定压强作用下，使某一流体体积改变ΔV，