内容正文:
第2节 功率
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课时作业·规范训练
课堂 重点探究
课前 自主梳理
课堂 巩固训练
新课程目标 核心素养
1.理解功率的概念及其意义,了解生产生活中常见机械的功率大小,能用功率的定义式进行相关计算。
2.知道公式P=Fv的物理意义,并能够分析当汽车功率一定时,牵引力与速度的关系与功率等相关的实际问题。
3.能理解和区别生活中各种机械的额定功率、实际功率、最大功率、平均功率、瞬时功率的意义。 1. 物理观念:初步形成功率的概念;能在实际问题中解决与功率有关的问题。
2. 科学思维:能利用公式和图像分析有关功率的问题;能够结合牛顿定律分析汽车发动机的功率、牵引力、速度的关系。
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课前 自主梳理
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知识点一
比
快慢
做功多
瓦特
瓦
W
1 J/s
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额定功率
1.额定功率:内燃机、电动机等动力机械可以长时间正常工作时允许输出的________功率。
2.实际功率:发动机实际工作时输出的功率,往往________额定功率。
3.为了保证机械的安全,工作时尽量使___________。
最大
小于
P实≤P额
知识点二
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输出功率、作用力和速度之间的关系
1.关系式:若力F的方向与速度v的方向夹角为α,则功率、力和速度的关系式为P=__________。
特例:当力的方向与物体的运动方向相同时,P=________。
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与牵引力F成________。
(2)物体的运动速度v一定时,功率P与牵引力F成________。
(3)牵引力F一定时,功率P与物体的运动速度v成________。
Fvcos α
Fv
反比
正比
正比
知识点三
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平均值
时刻
位置
Fvcos α
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×
√
×
×
×
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功率的含义与计算
[思考探究]
引体向上是中考和高中体育会考的考试选择项目之一,是衡量男性体质的重要参考标准和项目之一,某同学参加引体向上体能测试,如图所示,怎么估算该同学克服重力做功的平均功率?
要点 1
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如图所示,质量为m=2 kg的木块在倾角θ=37°的足够长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,求:
(1)2 s末重力的瞬时功率;
(2)前2 s内重力的平均功率。
例 1
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解析:(1)木块下滑过程中,由牛顿第二定律得
mgsin θ-μmgcos θ=ma
解得a=2 m/s2
木块在2 s末的速度v=at=2×2 m/s=4 m/s
2 s末重力的瞬时功率为
P=mgsin θ·v=2×10×0.6×4 W=48 W。
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答案:(1)48 W (2)24 W
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[针对训练]
1.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,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为( )
A.300 W B.400 W
C.500 W D.700 W
解析:选A 物体落地瞬间vy=gt=30 m/s,所以PG=Gvy=300 W,故A正确。
A
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2. 2021年7月31日,在20