4.2功率 导学案-2022-2023学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

高一物理必修二学练案 编号：4-2-1 主编： 审核：高一物理备课组 学生信息：班级： 学习小组： 姓名： 必修 第二册 第四章 第二节　功率 学习目标：1.[物理观念]理解功率、平均功率、瞬时功率等概念.　2.[科学思维]能分析、计算机车的两种启动问题.　3．[科学态度与责任]会计算一些生活现象的功率. 探究一、做功的快慢--功率 思考：1．功率是怎样定义？ 2．功率的物理意义是什么？ 3．功率的公式？ 4.功率的单位是什么？ 例1．关于功率，以下说法不正确的是(　　) A．单位时间内物体做功越多，其功率越大 B．物体做功越多，它的功率就越大 C．物体做功越快，它的功率就越大 D．额定功率是发动机正常工作时的最大输出功率 探究二．功率与力、速度 情景引入：小田同学在一个斜坡底端骑自行车由静止开始加速向上运动，假定他的运动是匀加速运动，经过一段时间骑到坡顶。 分析：如何计算小田在爬坡过程中的功率？该功率是平均功率还是瞬时功率？ 例2．如图所示，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(假设斜面足够长)，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2， (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． 例3：某同学随家人一起出行时，家人告诉他两个开车省油的窍门： （1）车越重越耗油，所以要减轻汽车重量，除了必备的应急物品以外，非必要的物品最好不要放在车上。 （2）汽车启动和行驶过程中尽量不要猛踩油门突然加速。 然后家人问他：“你在学校学了不少物理知识，能不能分析一下这些开车省油的窍门到底有没有道理？”请帮这名同学分析一下其中的原理。 探究三．机车启动问题　　 1．两种启动方式的分析 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 P－t图和v－t图 OA段 过程分析 v↑⇒F＝↓ ⇒a＝↓ a＝不变⇒F不变v↑⇒P＝Fv↑直到P额＝Fv1 运动性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间t0＝ AB段 过程分析 F＝F阻⇒a＝0 ⇒F阻＝ v↑⇒F＝↓ ⇒a＝↓ 运动性质 以vm匀速直线运动 加速度减小的加速运动 BC段 无 F＝F阻⇒a＝0⇒以vm＝匀速运动 思考：（1）怎样计算机车的最大速度？ (2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，维持匀加速运动的时间怎样求？ 例4．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倍，求：(g取10 m/s2) (1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度； (2)若汽车以0.5 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？ (3)若汽车以不变的额定功率从静止启动，当汽车的加速度为2 m/s2时，速度为多大？ 【课堂达标】 1．关于平均功率的概念，以下说法正确的是(　　) A．平均功率大说明物体做功多 B．平均功率小说明物体做功少 C．机器做功越多，其平均功率越大 D．机器做功越快，其平均功率越大 2．质量为m的物体从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．在运动时间为t的过程中，合外力对它做功的平均功率为(　　) A．ma2t　　 B．ma2t C．2ma2t D．ma2t 3．质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变，当汽车的加速度为a，速度为v时，发动机功率为P1；当功率为P2时，汽车行驶的最大速度为(　　) A．　　　　 B． C． D． 4、从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：（1）物体落地前瞬间，重力的瞬时功率（2）3s内重力做功的平均功率。 5.假定额定功率为80 kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s，汽车质量为2×103 kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度为2 m/s2，运动过程中阻力不变，求： (1)汽车所受的恒定阻力大小； (2)汽车匀加速运动的最长时间。 ( 2 ) 学科网（北京）股份有限公司 $