2018-2019学年人教物理必修2（课件+教师用书+习题）第7章 3．功率 (3份打包)

3．功率 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师独具) 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) [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、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． 二、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． [基础自测] 1．思考判断 (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．(√) (4)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．(√) (5)汽车的功率一定，汽车的速度越大，牵引力就越大．(×) (6)汽车在高速公路上行驶，功率的大小与速度的大小无关．(×) 2．下列关于功率的说法中正确的是(　　) A．由P＝知，力做的功越多，功率越大 B．由P＝Fv知，物体运动得越快，功率越大 C．由W＝Pt知，功率越大，力做的功越多 D．由P＝Fvcos α知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大 D　[由P＝知，力在单位时间内做的功越多，功率越大，选项A错误；由P＝Fv知，物体运动得越快，功率不一定越大，选项B错误；由W＝Pt知，功率越大，力在相同时间内做的功越多，选项C错误；由P＝Fvcos α知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大，因夹角α不确定，选项D正确．] 3．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7­3­1 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 B　[设举重运动员将杠铃举高1.7 m，则P＝＝1 083.75 W．]＝ 4．质量为1 kg的物体从某一高度自由下落，设5 s内物体未着地，则该物体下落5 s内重力做功的平均功率是(取g＝10 m/s2)(　　) 【导学号：75612108】 A．50 W B．100 W C．250 W D．500 W C　[物体做自由落体运动，5 s内下降的高度是h＝×10×52＝125 m gt2＝ 重力做的功为W＝mgh＝1×10×125 J＝1 250 J 所以重力的平均功率为P＝＝250 W，故选项C正确，选项A、B、D错误．] [合 作 探 究·攻 重 难] 功率的理解和计算 1．公式P＝和P＝Fv的比较 定义式P＝ 计算式P＝Fv 适用 条件 适用于任何情况下功率的计算 适用于F与v同向的情况 应用 求某个过程中的平均功率．当时间t→0时，可由定义式求瞬时功率 若v表示物体在时间t内的平均速度，则功率P表示力F在时间t内的平均功率；若v表示物体在某一时刻的瞬时速度，则功率P表示力F在该时刻的瞬时功率 公式 理解 功率可以用P＝来表示，但功率并不由W、t决定 P一定时，F与v成反比；v一定时，F与P成正比；F一定时，v与P成正比 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 　如图7­3­2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，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，求： 图7­3­2 (1)前2 s内重力的平均功率； (2)2 s末重力的瞬时功率． [解析]　(1)木块沿斜面下滑时，对木块受力分析．由牛顿第二定律可得mgsin θ－μmgcos θ＝ma， 解得a＝2 m/s2 由位移公式l＝×2×22 m＝4 m at2＝ 重力在前2 s内做的功为 W＝mglsin θ＝2×10×4×0.6 J＝48 J 重力在前2 s内的平均功率为 W＝24 W. ＝＝ (2)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 P＝mgvcos(90°－θ)＝mgvsin θ＝2×10×4×0.6 W＝48 W. [