第四章 2.功率-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第二册同步课堂高效讲义教师用书(教科版2019)
2.功率
课程标准 | 核心素养 |
1.理解功率的概念,能运用功率的公式进行有关计算 2.了解额定功率和实际功率的概念,理解平均功率和瞬时功率的含义 3.根据功率的定义导出公式P=Fv,能用于分析、计算和解释现象 | 物理观念:理解功率的概念、公式和物理意义 科学思维:能理解额定功率、平均功率、瞬时功率的含义 科学探究:会用极限思想理解瞬时功率表达式P=Fv,弄清平均功率和瞬时功率的区别,掌握其计算方法 科学态度与责任:通过分析和练习,理解机车的两种启动方式,并能分析、解释实际生活中的现象 |
一、功率的含义 额定功率
1.定义:力对物体所做的功W与做功所用时间t的比值。
2.定义式:P=。
3.单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,用W表示。
4.物理意义:功率是标量,它是表示物体做功快慢的物理量。
5.额定功率和实际功率
(1)额定功率是指机器长时间正常工作允许输出的最大功率。
(2)实际运行的功率可以小于或等于额定功率,而不允许长时间超过额定功率。
二、输出功率、作用力和速度之间的关系
1.功率与速度的关系:P=Fv。
2.在P=Fv中,若v是物体的平均速度,则P表示时间t内的平均功率;若v是瞬时速度,则P表示该时刻的瞬时功率。
3.汽车上坡时,司机换用低速挡,加大油门,可以得到较大的动力。
(1)若求平均功率,还需明确是哪段时间内的平均功率,可由公式P=Fv或P=来计算。
(2)若求瞬时功率,需明确是哪一时刻或哪一位置的瞬时功率,再确定该时刻或该位置的速度,应用公式P=Fv来计算,如果F、v不同向,则投影到相同方向再计算。
学科网(北京)股份有限公司
1.判断正误
(1)由公式P=知,做功越多,功率越大。( )
(2)力对物体做功越快,力的功率一定越大。( )
(3)当汽车的功率一定时,发动机的牵引力越大,汽车的行驶速度越大。( )
(4)起重机吊起某一重物匀速上升时,物体上升的速度越大,起重机的功率就越大。( )
(5)当输出功率一定时,速度和牵引力成反比。( )
答案: (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2.链接实景
建筑工地上有三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 | 被吊物体的重力 | 匀速上升的速度 | 上升的高度 | 所用时间 | 做功 |
A | 2.0×103N | 4 m/s | 16 m | 4 s |
|
B | 4.0×103N | 3 m/s | 6 m | 2 s |
|
C | 1.6×103N | 2 m/s | 20 m | 10 s |
|
(1)三台起重机哪台做功最多?
(2)哪台起重机做功最快?
提示: (1)三台起重机分别做功WA=GAhA=3.2×104 J、WB=GBhB=2.4×104 J、WC=GChC=3.2×104 J,所以A、C做功最多。
(2)B做功最快,可以用功与所用时间的比值表示做功的快慢。
学生用书第80页
知识点一 平均功率与瞬时功率
情境:如图所示,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。
讨论:
(1)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?
(2)如何计算小田爬到坡顶时的功率?该功率是平均功率还是瞬时功率?
学科网(北京)股份有限公司