教案-全国-2019_2019年高中物理 第七章 第3节 功率讲义（含解析）新人教版必修2.doc

11功率一、功率┄┄┄┄┄┄┄┄①1．定义：力做的功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。影响功率的两个因素：一是功的多少；二是时间的长短。2．定义式：P＝eq\f(W,t)。3．意义：功率是表示做功快慢的物理量，功率大表示物体做功本领大，即单位时间内做功多。4．单位：功率在国际单位制中用瓦特表示，简称瓦，符号为W，1W＝1J/s。5．额定功率和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额定功率可能不同，但同一机械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实际功率随工作情况而变[说明]功率P＝eq\f(W,t)实际上反映了t时间内做功的平均快慢——平均功率。①[判一判]1．功率是描述力对物体做功快慢的物理量(√)2．力对物体做功越多，功率就越大(×)3．各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率(√)4．某机械工作时的实际功率一定比额定功率小(×)二、功率与速度┄┄┄┄┄┄┄┄②1．公式：P＝Fv，即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．意义：当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比。3．公式P＝Fv一般用来计算瞬时功率，但如果F为恒力，v取平均速度，此式也可用来计算平均功率。[注意](1)应用公式P＝Fv解题时首先应明确它的适用范围：F与v方向相同。(2)若F的方向与v的方向的夹角为α，由W＝Flcosα、P＝eq\f(W,t)得功率应为P＝Fvcosα。可见计算功率时必须考虑作用力F与物体运动方向v的夹角。②[选一选]质量为m的物体，自高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止滑下，经历时间t到达斜面底端，到达斜面底端时的速度为v。物体刚滑到斜面底端时，重力做功的功率是()A．mgvB．mgvsinθC．mgvcosθD．mgvtanθ解析：选B物体滑至斜面底端时重力做功的功率为：PG＝mgvy＝mgvsinθ，故B正确。1.平均功率与瞬时功率的比较2.对公式P＝Fv的理解(1)F、v、P的对应关系①同时性：P、F、v三个量中任意一个物理量都是可以变化的，但应用P＝Fv时，三者一定对应同一时刻；②同体性：P、F、v是对应于同一物体的三个物理量，对不在同一物体上的三者关系的讨论毫无意义；③同向性：P＝Fv应用时F与v同向，若F的方向与v的方向成α角，则P＝Fvcosα。(2)对F、v、P的相互制约关系的理解[典型例题]例1.(2016·平度高一检测)如图所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，斜面足够长。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，求：(1)前2s内重力做的功；(2)前2s内重力的平均功率；(3)2s末重力的瞬时功率。[解析](1)木块所受的合力F合＝mgsinθ－μmgcosθ代入数据，解得F合＝4N物体的加速度a＝eq\f(F合,m)＝2m/s2前2s内木块的位移x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×2×22m＝4m所以，重力在前2s内做的功W＝mgsinθ·x＝2×10×0.6×4J＝48J(2)重力在前2s内的平均功率eq\o(P,\s\up6(－))＝eq\f(W,t)＝eq\f(48,2)W＝24W(3)木块在2s末的速度v＝at＝2×2m/s＝4m/s重力在2s末的瞬时功率P＝mgsinθ·v＝2×10×0.6×4W＝48W[答案](1)48J(2)24W(3)48W[点评]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，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。(2)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＝eq\f(W,t)或P＝Feq\o(v,\s\up6(－))来计算。(3)若求瞬时功率，需明确是哪一时刻或哪一位置，再确定该时刻或该位置的速度，应用公式P＝Fv，如果F、v不同向，则投影到相同方向再计算。[即时巩固]1．[多选]如图为一种测定运动员体能的装置，运动员的质量为m1，绳的一端拴在运动员腰间并沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量与摩擦)，绳的下端悬挂一个质量为m2的重物。运动员用力蹬传送带且其重心不动，使传送带以速度v匀速向右运动。下列说法中正确的是()A．绳子拉力对人做正功B．绳子拉力对人不做功C．运动员对传送带做功的瞬时功率为m2gvD．运动员对传送带做功的瞬时功率为(m1＋m2)gv解析：选BC由公式W＝Fl可知，因l＝0，故绳子拉力对运动员不做功，A错误，B正确；由平衡条件知运动员受传送带的摩擦力大小为m2g，因而运动员