内容正文:
第八章机械能守恒定律
第1节功与功率第2课时
【素养目标】
1.知道功率的概念,理解功率的物理意义.
2.掌握功率的定义式P=,能够用P=解答有关的问题.
3.知道P=Fv的推导过程.
4.掌握汽车启动问题的分析方法.
5.理解额定功率和实际功率的概念.
【必备知识】
知识点一、功率
1.定义
力对物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值.
2.定义式
P=.
3.单位
在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,用符号W表示.
4.意义
功率是标量,它是表示物体做功快慢的物理量.
【探讨】
如图是解放军正用吊车将一台坦克车从码头上吊起装上舰船.
探讨1:将质量为m的坦克车匀速吊起,坦克车在t时间内匀速上升h高度.怎样计算吊车的功率?
【提示】 吊车对坦克车做的功W=mgh.功率P==.
探讨2:若坦克车在相同的时间内匀加速上升h的高度,吊车的功率是变大还是变小?
【提示】 变大.匀加速吊起,拉力增大,吊车做的功增多,时间相同,功率变大.
【点睛】
定义式及其物理意义
(1)定义式:功率是功跟完成这些功所用时间的比值,即P=,功率是用比值定义法定义的物理量,功率的大小用来表示,但功率与功、时间无关.
(2)物理意义:表示在一段时间内力做功的平均快慢.
知识点二、功率与力、速度的关系
1.功率与速度的关系式
P=Fv(F与v方向相同).
2.推导
―→P=Fv
3.应用
由功率速度关系式知,汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成反比,要增大牵引力,就要减小速度.
【探讨】
汽车以不同方式启动,一次以恒定功率启动,一次匀加速启动.
图736
探讨1:用公式P=Fv研究汽车启动问题时,力F是什么力?
【提示】 F是汽车的牵引力.
探讨2:以恒定功率启动时,汽车的加速度变化吗?做什么运动?
【提示】 汽车以恒定功率启动,根据P=Fv,v增大,F减小,加速度减小,故加速度变化,汽车做变加速运动.
【点睛】
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
P与v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
知识点三、平均功率和瞬