1.2 功率（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（鲁科版2019）

第2节　功率 核心素养导学 比 快慢 做功多 瓦特 瓦 W 1 000 最大 P实≤P额 Fv Fs 平均值 时刻 位置 Fv 1．在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1 t的建材从地面运到三楼。 方式一：如图甲所示，由搬运工分批搬运，需时2 h。 方式二：如图乙所示，用塔式起重机提升，需时8 min。 方式三：如图丙所示，用升降机提升，需时1 min。 请思考以下问题： (1)用不同的方式运送，对建材所做的功是否相同？ (2)这三种方式所用的时间不同，做功的快慢如何描述？ 提示：(1)用不同的方式运送，对建材所做的功相同，但所用时间不同。 (2)描述对物体做功的快慢，可用功率来描述。 2．如图所示，汽车正在爬一倾角较大的坡道，请对以下结论作出判断： (1)汽车爬坡时常换用高速挡位。 ( ) (2)汽车爬坡时常换用低速挡位。 ( ) (3)当汽车发动机的功率一定时，汽车速度减小，可以获得更大的牵引力。( ) × √ √ 新知学习(一)|功率的理解与计算 [任务驱动] 如图所示，建筑塔吊正在将货物从地面运送到高处。 (1)将质量为m的货物以速度v匀速吊起，货物在t时间内匀速上 升高度为h。怎样计算塔吊的平均功率？其瞬时功率是多少？ (2)若货物在时间t内，从静止开始以加速度a匀加速上升高度h 时，该过程中塔吊的平均功率是多少？其瞬时功率是多少？ 3.P、F与v的相互制约 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 P与F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，获得较大的牵引力 F一定 P与v成正比 汽车在高速公路上行驶时，加大油门，增大输出功率，可以提高速度 答案：D　 2．某款新能源汽车正在进行爬坡实验，速度的大小为v，如图所 示。保持发动机输出功率不变，为使牵引力变为原来的2倍， 速度的大小应变为 (　 ) A．0.25v　　 B．0.5v　　　 C．2v　　 D．4v 答案：B 3．如图所示，质量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μ＝0.5，已知sin 37°＝ 0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2。则前2 s内重力做功的平均功率 为 W,2 s末重力的瞬时功率为 W。 16 [答案]　(1)12 m/s　(2)1.1 m/s2　0.02 m/s2　(3)5×105 W [拓展]　在上述[典例]的情境中，若火车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，求这一过程维持的最长时间。 [答案]　4 s [内化模型] 汽车启动的两种模型对比分析 续表 续表 [针对训练] 1．(2021·北京等级考)如图所示，高速公路上汽车定速巡航 (即保持汽车的速率不变)通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是 (　 ) A．在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B．汽车在ab段的输出功率比bc段的大 C．在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D．汽车在cd段的输出功率比bc段的大 解析：在ab段，根据平衡条件可知，牵引力F1＝mgsin θ1＋f，θ1为ab段路面与水平面的夹角，所以在ab段汽车的输出功率P1＝F1v不变，在bc段牵引力F2＝f，bc段的输出功率P2＝F2v＜P1，选项A错误，B正确；在cd段牵引力F3＝f－mgsin θ2，θ2为cd段路面与水平面的夹角，汽车的输出功率P3＝F3v＜P2，在cd段汽车的输出功率不变，且小于bc段的输出功率，选项C、D错误。 答案：B　 2．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的0.1倍，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是 (　 ) A．该汽车的质量为3 000 kg B．v0＝7.5 m/s C．在前5 s内，阻力对汽车所做的功为－50 kJ D．在0～15 s内，牵引力对汽车做功250 kJ 答案：D 一、好素材分享——看其他教材如何落实核心素养 科学思维——汽车启动问题 1．(选自人教版新教材例题)发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率为60 kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1 800 N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54 km/h时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？ 分析：实际功率不一定总等于额定功率，大多数情况下输出的实际