2017-2018学年高中物理（人教版,必修二）同步课件+学业分层测评+教师用书 第7章 3 功率 （3份打包）

3.功率 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道功率的概念，理解功率的物理意义． 2．掌握功率的定义式P＝解答有关的问题．(重点)，能够用P＝ 3．知道P＝Fv的推导过程．(重点) 4．掌握汽车启动问题的分析方法．(难点) 5．理解额定功率和实际功率的概念．(重点) 功率 1．定义 力对物体所做的功W与完成这些功所用时间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，用符号W表示． 4．意义 功率是标量，它是表示物体做功快慢的物理量． 1．力越大，做功越快．(×) 2．功率越大表示做的功越多．(×) 3．功率表示做功的快慢．(√) 去过泰山的同学会遇到挑山工，假设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？做功的功率相同吗？ 图7­3­1 【提示】　两者对货物做的功都等于克服重力做的功，由于将相同的货物运往相同高度的山顶，两者做相同的功，而用缆车运送货物所用时间远小于挑山工的用时，根据功率定义知缆车的做功功率远大于挑山工的做功功率． 如图7­3­2是解放军正用吊车将一台坦克车从码头上吊起装上舰船． 图7­3­2 探讨1：将质量为m的坦克车匀速吊起，坦克车在t时间内匀速上升h高度．怎样计算吊车的功率？ 【提示】　吊车对坦克车做的功W＝mgh.功率P＝.＝ 探讨2：若坦克车在相同的时间内匀加速上升h的高度，吊车的功率是变大还是变小？ 【提示】　变大．匀加速吊起，拉力增大，吊车做的功增多，时间相同，功率变大． 1．定义式及其物理意义 (1)定义式：功率是功跟完成这些功所用时间的比值，即P＝来表示，但功率与功、时间无关． ，功率是用比值定义法定义的物理量，功率的大小用 (2)物理意义：表示在一段时间内力做功的平均快慢． 2．额定功率与实际功率的比较 定义 特点 联系 额定功率 发动机正常条件下长时间工作时的最大输出功率 不同机械的额定功率可能不同，同一机械的额定功率不变 为了机械的安全P额≥P实 实际功率 发动机实际工作时的输出功率 同一机械的实际功率随工作情况而变 1．在一次举重比赛中，一名运动员将质量为127.5 kg的杠铃举起历时约2 s，该运动员在举起杠铃运动中的平均功率约为(　　) 图7­3­3 A．几十瓦左右　　　　　 B．一千瓦左右 C．几十千瓦左右 D．几百千瓦左右 【解析】　设举重运动员将杠铃举高1.7 m，则P＝＝1 083.75 W.＝ 【答案】　B 2．如图7­3­4所示是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图象，那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比(　　) 【导学号：50152102】 图7­3­4 A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．P甲＝P乙 D．无法判定 【解析】　根据功率的定义式P＝可知，在功与所用时间的关系图象中，直线的斜率表示功率．因此，由图线斜率可知P甲＜P乙，选项B正确． 【答案】　B 3．人的心脏每跳一次大约输送8×10－5 m3的血液，正常人血压(可看做心脏输送血液的压强)平均值约为1.5×104 Pa，心跳约每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率约为多少． 【解析】　设血压为p，作用于横截面积为S的一个直血管内的流体上，在时间t内流体因压力的作用而移动了一定的距离l，如图所示，则压力做功为W＝pSl＝pΔV，ΔV指流体的体积．因此，心脏在每分钟所做的功应为W＝npΔV＝70×1.5×104×8×10－5 J＝84 J 故心脏工作的平均功率为P＝ W＝1.4 W.＝ 【答案】　1.4 W 求解功率时应该注意的问题 1．首先要明确是求哪个力的功率，是某个力的功率，还是物体所受合力的功率，是平均功率，还是瞬时功率． 2．汽车的功率是指汽车牵引力的功率，起重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率． 3．利用公式P＝求出的一般是平均功率，而在t→0时，可认为P是瞬时功率． 功率与速度 1．功率与速度的关系式 P＝Fv(F与v方向相同)． 2．推导 ―→P＝Fv 3．应用 由功率速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度． 1．一个力对物体做功的功率，等于这个力与受力物体运动速度的乘积．(√) 2．汽车的功率一定，汽车的速度越大，牵引力就越大．(×) 3．汽车在高速公路上行驶，功率的大小与速度的大小无关．(×) 在越野比赛中，汽车爬坡时，常常换用低速挡，这是为什么？ 图7­3­5 【提示】　由P＝Fv可知，汽车在上坡时需要更大的牵引力，而发动机的额定功率是一定的，换用低速挡的目的是减小速度，从而增大牵引力． 汽车以不同方式启动，一次以恒定功率启动，一次匀加速启动． 图7­3­6 探讨1：用公式P＝Fv