内容正文:
第2节 功率
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课堂检测 素养达标
课时作业 巩固演练
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一、功率的含义
1.定义:力所做的功W与完成这些功所用的时间t________。
2.公式:定义式为P=____。
3.物理意义:功率是表示做功________的物理量,功率大表示物体做功快,即单位时间里________。
4.单位:功率在国际单位制中用________表示,简称____,符号为_____,1 W=________。
之比
快慢
做功多
瓦特
瓦
W
1 J/s
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平均值
时刻
位置
Fv
最大允许
小于
大于
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三、功率与力、速度的关系
1.关系式:当力的方向与物体的运动方向相同时,P=________。
2.公式P=Fv中各物理量间的关系
(1)功率P一定时,物体的运动速度v与牵引力F成________。
(2)物体的运动速度v一定时,功率P与牵引力F成________。
(3)牵引力F一定时,功率P与物体的运动速度v成________。
Fv
反比
正比
正比
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[判断正误]
(1)功率是描述力对物体做功快慢的物理量。( )
(2)功率是标量,大小等于力和速度大小的乘积。( )
(3)各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率。( )
(4)平均功率不可能等于瞬时功率。( )
(5)公式P=Fv只能用来计算瞬时功率。( )
√
×
√
×
×
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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
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[易错提醒]
(1)若F与v方向不同,则用P=Fvcos α来计算功率,其中α是F与v的夹角。
(2)功率表示做功的快慢,不表示做功的多少。功率大的机器,做功不一定多;做功多的机器,功率不一定大。
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[典例1] 质量为m=2 kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。求:
(1)前2 s内重力做的功;
(2)前2 s内重力的平均功率;
(3)2 s末重力的瞬时功率。
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[归纳总结]
求解功率时应该注意的问题
(1)要明确是求哪个力的功率,汽车的功率是指汽车牵引力的功率,起重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率。
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2.(多选)关于力对物体做功的功率,下列几种说法正确的是( )
A.力对物体做功越多,这个力的功率就越大
B.力对物体做功的时间越短,这个力的功率就越大
C.力对物体做功少,其功率也可能很大;力对物体做功多,其功率也可能较小
D.功率是表示做功快慢的物理量,而不是表示做功大小的物理量
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要点二 机车启动问题
[探究导入] 当机车以恒定功率启动时(机车所受阻力f不变),试回答下列问题:
(1)机车启动后,随速度的增大,机车牵引力如何变化?
(2)机车的加速度如何变化?
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[典例2] 在水平路面上运动的汽车的额定功率为100 kW,质量为10 t,设阻力恒定,且为车重的0.1,问:
(1)汽车在运动