8.1　功与功率（第二课时）-2021-2022学年高一物理教学一体案（人教版2019必修第二册）

第八章 机械能守恒定律 §8-1 功与功率 第2课时 功 一、学习目标 1.理解功率的概念. 2.能用功率的定义式P=及功率与速度的关系式P=Fv进行有关分析和计算. 3.会分析机车恒定功率启动和匀加速启动过程中加速度和速度的变化. 二、学习过程 【问题探究】 建筑工地上有两台起重机将重物吊起,下表是它们的工作情况记录: 起重机编号 被吊物体重力 匀速上升速度 上升的高度 所用时间 做功 A 2.0×103 N 4 m/s 16 m 4 s B 4.0×103 N 3 m/s 6 m 2 s (1)两台起重机哪台做功多? (2)哪台做功快?怎样比较它们做功的快慢呢? 【知识点1】功率 1.意义:功率是表示做功的快慢的物理量. 2.定义:功W与完成这些功所用时间t之比. 3.定义式:P=.单位:瓦特,简称瓦,符号是W. 4.功率是标(填“标”或“矢”)量. 例题1、关于功率的公式,下列说法正确的是 A. 机器做功越多,其功率越大 B. 若做功的时间趋近于,则该功率为瞬时功率 C. 平均功率很大,则任意时刻的功率都很大 D. 功率与功成正比,与时间成反比 例题2、如图所示,质量为的某运动员在做弓箭步练习。若他在内做了个弓箭步练习,则克服重力做的功和相应功率约为 A. , B. , C. , D. , 【问题探究】 在光滑水平面上,一个物体在水平恒力F作用下从静止开始做加速运动,经过一段时间t,末速度为v.求以下两个功率并指出是平均功率还是瞬时功率. (1)在t时间内力F的功率; (2)在t时刻力F的功率. 【知识点2】功率与速度的关系 1.一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率,等于这个力与物体速度的乘积. 2.关系式:P=Fv. (1)若v是物体在恒力F作用下的平均速度,则P=Fv对应这段时间内的平均功率. (2)若v是瞬时速度,则P表示该时刻的瞬时功率. 3.应用:由功率速度关系知,汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的输出功率P一定时,牵引力F与速度v成反(填“正”或“反”)比,要增大牵引力,就要减小(填“增大”或“减小”)速度. 例题3、关于功率,下列说法正确的是 A. 根据功率,做功越多,功率就越大 B. 根据功率,可以求出任意时刻的功率 C. 根据功率可知,汽车的牵引力与速度成反比 D. 根据功率可知,汽车的功率一定时,它的牵引力与速度成反比 例题4、设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比,如飞机以速度匀速飞行时,其发动机功率为。则飞机以速度匀速飞行时,其发动机功率为 A. B. C. D. 无法确定 跟踪训练:如图所示,质量为的木块在倾角足够长的固定斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为,求: 前内重力做的功; 前内重力的平均功率; 末重力的瞬时功率。 【知识点3】机车的两种启动方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 P-t图像与v-t图像 运动规律 OA段:做加速度逐渐减小的变加速直线运动; AB段:做速度为vm的匀速直线运动 OA段:以加速度a做匀加速直线运动; AB段:做加速度逐渐减小的变加速直线运动; BC段:做速度为vm的匀速直线运动 过程分析 OA段:v↑⇒F=↓⇒a=↓; AB段:F=F阻⇒a=0⇒P额=F阻·vm OA段:a=不变⇒F不变⇒v↑⇒P=F·v↑,直到P=P额=F·v1; AB段:v↑⇒F=↓⇒a=↓; BC段:F=F阻⇒a=0⇒v达到最大值,vm= 例题5、汽车爬坡时,驾驶员的操作是:加大油门,同时将变速器换成低速档.加大油门是使发动机发挥最大的功率,换用低速档是为了减速.那么,在爬坡时,减少汽车的速度是为了 A. 保证安全 B. 获取更大的动力 C. 省油 D. 增大惯性 例题6、质量是、额定功率为的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,运动中的阻力不变.求: 汽车所受阻力的大小. 末汽车的瞬时功率. 汽车做匀加速运动的时间. 汽车在匀加速运动中牵引力所做的功. §8-1 功与功率 第2课时 功 作业 班级: 学号: 姓名: 一、选择题 1、关于功率的说法,正确的是 A. 由知,在相同的时间内,力做功越多,功率就越大 B. 由知,物体运动越快,功率越大 C. 由知,功率越大,力做功越多 D. 由知,某一时刻,力大和速率大,功率一定大 2、一个水平恒力作用在物体上,使它分别沿着光滑水平地面和粗糙水平地面移动相同的一段距离,恒力做的功和功率分别为,和,,则它们的大小关系是 A. , B. , C. , D. , 3、汽车匀速驶上山坡,下列说法中错误的是 A. 汽车所受合外力对汽车所做的功为零 B. 如发动机输出功率为,汽车上坡摩擦力为,则汽车上坡的最大速度 C. 摩擦力与重力对汽车做负功,支持力对汽车不做功 D. 当发动