魯科物理必修2 第1章第3節(jié)《功 率》

《魯科物理必修2 第1章第3節(jié)《功 率》》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《魯科物理必修2 第1章第3節(jié)《功 率》（43頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入物理課堂 第3節(jié)功率 核心要點突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓練 第3節(jié) 課前自主學案 課標定位 課標定位 學習目標 1 理解功率的概念 知道額定功率 瞬時功率與平均功率 2 理解功率與力 速度之間的關(guān)系 并能運用它分析解決簡單的機車起動問題 3 能運用功率公式解決一些與生產(chǎn) 生活相關(guān)的實際問題 重點難點 1 功率的概念 功率與力和速度的關(guān)系 2 機車起動問題 課前自主學案 一 功率的含義1 物理意義 功率是表示做功 的物理量 即表示做功過程中 的快慢 2 定義 物體所做的功W與完成這些功所用時間t的 叫做功率 用 表示 快慢 能量轉(zhuǎn)化 比值 P 3 定義式 P 4 單位 在國際單位制中 功率的單位是 簡稱 符號是 且1W 1J s5 矢標性 功率是 只有大小 沒有方向 其運算法則遵循 瓦特 瓦 W 標量 代數(shù)法 思考感悟1 力對物體做功多 功率一定大嗎 提示 不一定 二 功率與力 速度的關(guān)系如果物體沿位移方向受的力是F 從計時開始到時刻t這段時間內(nèi) 發(fā)生的位移是s 則力在這段時間內(nèi)所做的功W 根據(jù)功率的定義 有P 可見 一個力對物體做功的功率 等于這個 與受力物體 的乘積 討論 1 當牽引力F一定時 功率P和速度v成 2 當速度v一定時 牽引力F和功率P成 3 當輸出功率P一定時 牽引力F和速度v成 Fs Fv 力 運動速度 正比 正比 反比 1 額定功率與實際功率 1 額定功率 每一種機械都有一個長時間工作的最大允許功率 這個功率叫做機械的額定功率 動力機械的額定功率即為 功率 2 實際功率 每一種機械工作時實際輸出的功率即為實際功率 動力機械的實際功率 額定功率 最大 小于或等于 2 平均功率和瞬時功率 1 平均功率 物體在一段時間內(nèi)做功的功率的 叫平均功率 通常用定義式P W t描述 對P Fv來說 若v取 則計算出的P即為平均功率 2 瞬時功率 物體在某一時刻的功率叫做瞬時功率 通常用P Fv表示 必須注意F v與P的 只有當物體勻速運動時 平均功率與瞬時功率才 平均值 平均速度 物理意義 相等 思考感悟2 當應(yīng)用P F v分析汽車等交通工具類問題時 F指的是什么 提示 F指的是機車的牽引力 核心要點突破 當力F和速度v不在同一直線上時 可以將力F分解為沿v方向的分力F1和垂直于v方向的分力F2 F2不做功 其功率為零 分力F1做功的功率即力F做功的功率 故其一般表達式為P Fvcos 是矢量F v之間的夾角 公式P Fv中的F可以是恒力 也可以是變力 當F是恒力時 若v是物體在某一時刻的瞬時速度 則P是該時刻的瞬時功率 若v是物體在一段時間內(nèi)的平均速度 則P是這段時間內(nèi)的平均功率 當F是變力時 F v必須對應(yīng)同一時刻 P是該時刻的瞬時功率 3 P Fv中三個量的制約關(guān)系 即時應(yīng)用 即時突破 小試牛刀 2011年福州高一檢測 關(guān)于功率 以下說法中正確的是 A 根據(jù)P W t可知 機器做功越多 其功率就越大B 根據(jù)P Fv可知 汽車牽引力一定與速度成反比C 根據(jù)P W t可知 只要知道時間t內(nèi)機器所做的功 就可以求得這段時間內(nèi)任一時刻機器做功的功率D 根據(jù)P Fv可知 發(fā)動機功率一定時 交通工具的牽引力與運動速度成反比 2 起動過程方框圖 3 這一過程的v t圖象如圖1 3 1所示 圖1 3 1 2 起動過程方框圖 特別提醒 1 P Fv中的F僅是機車的牽引力 而非機車所受合力 這一點在計算題目時極易出錯 2 以恒定的加速度起動時 勻加速的最大速度不是汽車所能達到的最大速度 課堂互動講練 一臺起重機從靜止起勻加速地將質(zhì)量m 1 0 103kg的貨物豎直吊起 在2s末貨物的速度v 4 0m s 求起重機在這2s內(nèi)的平均輸出功率和在2秒末的瞬時功率 g取10m s2 思路點撥 求解功率問題首先應(yīng)注意求解的是瞬時功率還是平均功率 本題應(yīng)結(jié)合牛頓運動定律與運動學公式求出物體所受拉力F 瞬時速度v 位移s等物理量 依據(jù)相應(yīng)公式求解 答案 2 4 104W4 8 104W 變式訓練1質(zhì)量為3kg的物體 從高30m處自由落下 問 g取10m s2 1 第2s內(nèi)重力做功的功率是多少 2 第2s末重力做功的功率是多少 2 第2s末指時刻 應(yīng)采用P Fv計算 求的是瞬時功率 第2s末物體的速度v gt2 10 2m s 20m s 第2s末重力做功的瞬時功率P mgv 3 10 20W 600W 答案 1 450W 2 600W 在水平路面上運動的汽車的額定功率為60kW 若其總質(zhì)量為5t 在水平路面上所受的阻力為5 103N 試求 1 汽車所能達到的最大速度 2 若汽車以0 5m s2的加速度由靜止開始做勻加速運動 這一過程能維持多長時間 3 若汽車以額定功率起動 則汽車車速v1 2m s時的加速度多大 4 若汽車以v2 6m s的速度勻速行駛 汽車的實際功率多大 4 汽車以6m s的速度勻速行駛時的牽引力為F2 f 5 103N此時汽車的實際功率為P F2v2 5 103 6W 3 104W 30kW 答案 1 12m s 2 16s 3 5m s2 4 30kW 方法總結(jié) 1 解決汽車的起動問題時 第一要明確屬于恒功率起動還是恒加速度起動 第二要明確所求解的問題屬于哪個階段 如最大速度是勻加速過程的最大速度還是全程中的最大速度 2 注重深入細致地分析不同階段汽車運動的性質(zhì) 理解物理過程并作出正確的受力分析是前提 同時要把握不同過程 不同時刻的功率 牽引力 速度 加速度間的相互影響 相互制約關(guān)系 充分理解各臨界狀態(tài)以及臨界條件 充分結(jié)合牛頓第二定律與功率公式進行求解 變式訓練2列車在恒定功率的牽引下 從車站出發(fā)沿平直軌道行駛10min 速度達到108km h的最大速度 那么這段時間內(nèi)列車行駛的距離 A 等于18kmB 等于9kmC 一定小于9kmD 一定大于9km 小于18km 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全