第1章 第2节 功率(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)
第2节 功率
核心素养 | 物理观念 | 科学思维 | 科学态度与责任 |
1.理解功率的概念,知道功率的单位. 2.理解额定功率和实际功率的概念,了解平均功率和瞬时功率的含义. 3.理解功率与力、速度之间的关系. | 1.能利用P= 2.掌握P= | 能利用P=Fv解释汽车上坡时增大功率、降低速度的原因. |
[对应学生用书P6]
知识点一 | 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的比值.
2.公式:定义式为P=.
3.物理意义:功率是表示做功快慢的物理量❶,是标量.
4.单位:功率的单位在国际单位制中用瓦特表示,简称瓦,符号为W❷.
1.由公式P=知,做功越多,功率越大.(×)
2.功率大表示做功快,做的功一定多. (×)
3.功率小的机器做功慢. (√)
知识点二 | 功率与力、速度的关系 |
1.关系式
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当恒力的方向与物体的运动方向相同时,P=Fv❸.
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与力F成反比❹.
(2)物体的运动速度v一定时,功率P与力F成正比❺.
(3)力F一定时,功率P与物体的运动速度v成正比❻.
3.四种功率
平均功率 ❼ | P= |
瞬时功率 ❽ | P=Fv cos α中,若v为瞬时速度,则P为瞬时功率 |
额定功率 | 机械长时间工作时的最大允许功率 |
实际功率 | 机械实际工作时消耗的功率,实际功率一般要小于或等于额定功率,尽量避免超过额定功率 |
1.机械发动机铭牌上的功率是指额定功率.(√)
2.发动机不能在实际功率等于额定功率情况下长时间工作.(×)
3.机车发动机的功率是指牵引力的功率. (√)
批注❶功率大表示做功快,即单位时间内做功多.
批注❷:1 W=1 J/s
批注❸:推导
Error!P=Fv
批注❹:汽车上坡时,要增大牵引力,应换低速挡减小速度.
批注❺: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.
批注❻:汽车在高速路上,加大油门增大输出功率,可以提高速度.
批注❼:求平均功率时,应明确是哪一段时间内的平均功率.
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批注❽:求瞬时功率时,应明确是哪一时刻的瞬时功率.
[对应学生用书P8]
探究点一 P=和P=Fv (能量观念之形成)
►情境探究
如图泰山挑山工和缆车将相同的货物运至山顶,两者对货物做的功相同吗?做功的快慢相同吗?
提示:两者做功相同,时间不同,做功功率不同.
►探究归纳
1.P=是定义式,适用于任何情况下功率的计算,一般用于求解某段时间内的平均功率.
2.P=Fv通常用来计算某一时刻或某一位置时的瞬时功率,v是瞬时速度;若代入某段时间内的平均速度,则计算的是该段时间内的平均功率.
3.关系式P=Fv中各物理量间的关系
(1)同体关系.关系式P=Fv中的P、F、v是对应于同一个物体的三个物理量,对于不在同一物体上的情况没有意义.
(2)同时关系.P、F、v三个量中任意一个物理量都是可以变化的,应用关系式P=Fv进行分析时,这三个物理量一定要对应于运动物体的同一时刻.
(3)同向关系.F、v是两个矢量,必须具有相同的方向,若二者方向不同,成一定夹角α时,该关系式变形为P=Fv cos α.
►对点例练
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