第1章 第2节 功 率（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（鲁科版2019）

第2节　功　率(强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 1.理解功率的概念，能运用功率的定义式P＝进行有关计算。 2.知道平均功率和瞬时功率的含义，能根据P＝Fv分析汽车运行问题。 学考层级 1.形成初步的功率的概念。 2.体会根据功的公式推导功率的公式的过程。 选考层级 能对功率的综合性问题进行分析和计算。 逐点清(一)　功率的含义 [多维度理解] 1．定义：力所做的功W与完成这些功所用的时间t之比。 2．公式：定义式为P＝。 3．物理意义：功率是描述做功快慢的物理量，功率大表示物体做功快，即单位时间里做功多。 4．单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号为W，1 W＝1 J/s,1 kW＝1_000 W。 5．常见机械的功率 (1)额定功率：动力机械长时间正常工作时输出的最大允许功率。 实际功率：动力机械实际工作时输出的功率。 (2)为了保证机械的安全，工作时尽量使P实≤P额。 1．功与功率的区别 (1)功是能量转化的量度。 (2)功率表示做功的快慢，也反映能量转化的快慢。 2．注意：应用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。 [全方位练明] 1．判断下列说法是否正确。 (1)力对物体做功越多，功率越大。(×) (2)力的功率越大，力对物体做功越多。(×) (3)发动机可以在实际功率等于额定功率的情况下长时间工作。(√) 2．关于功率的概念，以下说法正确的是(　 ) A．功率是描述力对物体做功多少的物理量 B．由P＝可知，功率与时间成反比 C．由P＝可知，功率与功成正比 D．某个力对物体做功越快，它的功率就一定越大 解析：选D　功率是描述物体做功快慢的物理量，功率大表示物体做功快，A错误，D正确；公式P＝是定义式，P与W不成正比，P与t不成反比，故B、C错误。 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。则木块下滑的加速度大小为________ m/s2，前2 s内重力做功的功率为____________W。 解析：木块所受的合外力F合＝mgsin θ－μmgcos θ＝mg(sin θ－μcos θ)＝ 2×10×(0.6－0.5×0.8)N＝4 N， 木块的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2， 前2 s内木块的位移s＝at2＝×2×22 m＝4 m， 所以，重力在前2 s内做的功为 W＝mgssin θ＝2×10×4×0.6 J＝48 J。 重力在前2 s内的功率P＝＝ W＝24 W。 答案：2　24 逐点清(二)　功率与力、速度的关系 [多维度理解] 1．关系式：当力F的方向与物体运动的速度v方向相同时，P＝Fv。 2．推导 3．平均功率和瞬时功率 (1)平均功率：物体在一段时间内做功的功率的平均值，通常用P＝描述。 (2)瞬时功率：物体在某一时刻或某一位置的功率，瞬时功率通常用P＝Fv描述。 　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 [典例]　(2023·福建三明质检)(多选)如图所示，一小孩从滑梯顶端由静止开始滑下，滑至斜面底端后又水平滑行一段距离停在滑道上。已知滑梯的斜面段长度L＝5.0 m，倾角θ＝37°，水平段与斜面段平滑连接。小孩的体重为20 kg，与滑梯轨道间的动摩擦因数μ＝0.3，不计空气阻力。已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，g取10 m/s2。则该小孩沿斜面段下滑过程中(　 ) A．加速度的大小为3.6 m/s2 B．克服摩擦力所做的功为300 J C．重力做功的平均功率为360 W D．滑到斜面底端时重力的瞬时功率为1 200 W [解析]　在小孩沿斜面下滑的过程中，根据牛顿第二定律得mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma，可得a＝3.6 m/s2，A正确；克服摩擦力所做的功W＝μmgLcos 37°＝240 J，B错误；根据L＝at2，可得小孩从斜面顶端滑到底端的时间t＝ s，重力做的功W＝mgh＝mgLsin 37°＝600 J，因此平均功率＝＝360 W，C正确；小孩滑到底端时的速度v＝at＝6 m/s，滑到斜面底端时重力的瞬时功率P瞬＝mgvsin 37°＝720 W，D错误。 [答案]　AC /方法技巧/ 功率计算的解题技巧 (1)应该明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率，计算平均