1 功与功率 第2课时 功率-2022-2023学年高一物理同步备课讲义 (人教版2019必修第二册)

1 功与功率 第2课时 功率 [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. 知道汽车启动的两种方式，了解P、F、v的相互制约关系 1、 功率 1． 意义：功率是表示做功的 的物理量． 2． 定义：功W与完成这些功所用 之比． 3． 定义式：P＝.单位： ，简称瓦，符号是 . 4． 功率是 (填“标”或“矢”)量． 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 与物体 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 功率． 2　 若v是瞬时速度，则P表示该时刻的 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 (填“正”或“反”)比，要增大牵引力，就要 (填“增大”或“减小”)速度． 3、 汽车启动两种方式 1． 汽车定功率启动 一汽车在水平路面上以恒定功率P从静止开始加速运动，运动过程中受到的阻力大小为Ff： 1　 机车功率指的是合力做功的功率(总功率)还是牵引力做功的功率？ 2　 汽车在启动过程中速度v、加速度a怎么变化？汽车的最大速度是多大？ 2． 以恒定的加速度(牵引力)启动 若一汽车在水平路面上以恒定加速度开始启动，额定功率为P额，运动过程中受到的阻力大小为Ff. 1　 汽车匀加速运动过程中，牵引力如何变化？汽车的实际功率如何变化？ 2　 当汽车的实际功率达到额定功率P额时，汽车的速度是多大？此时汽车的速度是否为最大速度？之后功率将如何变化？ 1. 由P＝知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率．(　　) 2. 由P＝Fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率．(　　) 3. 当F为恒力时，v增大，F的功率一定增大．(　　) 4. 根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比(　　) 5. 由P＝Fv可知，只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零(　　) 6. 某个力对物体做功越快，它的功率就一定越大(　　) 7. 额定功率是发动机长时间正常工作时的最大输出功率(　　) 知识点一：功率的理解 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？ 【探究重点】 1． 功率表示的是物体做功的快慢，而不是做功的多少，功率大，做功不一定多，反之亦然． 2． 应用公式P＝解题时，必须明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的功率． 【例题精讲】 1. (2022浙江省温州市期中考试)如图所示,用大小为10 N的水平恒力F拉着质量为m=2 kg的物体沿水平面从A移到B的过程中,下列说法正确的是 (　　) A.物体与地面间摩擦力越大,F做功越多 B.物体与地面间摩擦力越大,F做功的功率越大 C.物体原本具有的向右的初速度越大,F做功越少 D.物体原本具有的向右的初速度越大,F做功的功率越大 【巩固训练】 2. 如图所示，摆球质量为m，悬线的长为l，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从A点沿圆弧运动到B点的过程中空气阻力F阻的大小不变，重力加速度为g，则下列说法不正确的是(　　) A．重力做功为mgl B．绳的拉力做功为零 C．F阻做功为－mgl D．F阻做功为－F阻πl 知识点二：功率的计算 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． 【探究重点】 1． 平均功率的计算 1　 利用＝； 2　 利用＝Fcos α，其中F为恒力，为物体运动的平均速度． 2． 瞬时功率的计算 1　 利用公式P＝Fvcos α，其中v为瞬时速度； 2　 利用公式P＝FvF，其中vF为物体的速度在力F方向上的分速度； 3　 利用公式P＝Fvv，其中Fv为物体受的外力在速度v方向上的分力． 3． 公式P＝和P＝Fv的比较 P＝ P＝Fv 适用条件 (1)功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率 (2)当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率 (1)功率的计算式，仅适用于F与v同向