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1、高中物理 必修2 人教版 3 功 率 一 功率 2 单单位 简简称 符号是 3 标标矢性 功率是 量 4 物理意义义 是表示 的物理量 想一想 功率大 做功一定多吗吗 答案 不一定 功率与做功多少没有必然联联系 功率大 做功不一定多 但做功一定快 功W完成这这些功所用时间时间t 瓦特瓦W 标标 做功快慢 二 额额定功率与实际实际 功率 1 定义义 1 额额定功率是发动发动 机正常工作时输时输 出的 功率 2 实际实际 功率是发动发动 机 时时的输输出功率 2 为为了保证证机械的安全 工作时时尽量使P实 实 P额额 三 功率与速度 1 功率与速度关系式 P F与v方向相同 2 推导导 Fl Fv
2、 最大 实际实际 工作 Fv 3 应应用 由功率速度关系式知 汽车车 火车车等交通工具和 各种起重机械 当发动发动 机的功率P一定时时 牵牵引力F与速 度v成 要增大牵牵引力 就要 速度 想一想 汽车车爬坡时时 常常换换用低速挡挡 为为什么 答案 由P F v可知 汽车车在上坡时时需要更大的牵牵引力 而发动发动 机的额额定功率是一定的 换换用低速挡挡的目的是减 小速度 从而增大牵牵引力 反比减小 2 P F v通常用来计计算某一时时刻或某一位置时时的瞬时时功率 v是瞬时时速度 若代入某段时间时间 内的平均速度 则计则计 算的是该该段时间时间 内的平均功率 3 求解功率时应该时应该 注意的问题问
3、题 1 首先要明确是求哪个力的功率 汽车车的功率是指汽车车 牵牵引力的功率 起重机的功率是指起重机钢丝绳钢丝绳 拉力的 功率 例1 如图图7 3 1所示 质质量为为m 2 kg的木块块在倾倾角 37 的斜面上由静 止开始下滑 木块块与斜面间间的动动摩擦因 数为为 0 5 已知 sin 37 0 6 cos 37 0 8 g取10 m s2 求 1 前2 s内重力做的功 2 前2 s内重力的平均功率 3 2 s末重力的瞬时时功率 答案 1 48 J 2 24 W 3 48 W 图7 3 1 针对训练针对训练 1 2014 长长春高一检测检测 从 空中以40 m s的初速度平抛一重为为 10 N的
4、物体 物体在空中运动动3 s落 地 不计计空气阻力 取g 10 m s2 则则物体落地前瞬间间 重力的瞬时时 功率为为 A 300 W B 400 W C 500 W D 700 W 答案 A 图7 3 2 解析 物体落地瞬间v y gt 30 m s 所以PG G v y 300 W 故A正确 二 机车车启动动的两种方式 1 恒定功率启动动 1 过过程分析 2 v t图图象如图图7 3 3 图7 3 3 2 恒定加速度启动动 1 过过程分析 2 v t图图象 如图图7 3 4所示 图7 3 4 3 机车车启动过动过 程的分析步骤骤 1 分析物理过过程 明确是哪种启动动方式 2 抓住两个基本公
5、式 功率公式P F v 牛顿顿第二 定律 即F F阻 ma 4 机车车启动过动过 程中几个物理量的求法 例2 在水平路面上运动动的汽车车的额额定功率为为100 kW 质质量为为10 t 设设阻力恒定 且为车为车 重的0 1倍 求 g取 10 m s2 1 汽车车在运动过动过 程中所能达到的最大速度 2 若汽车车以0 5 m s2的加速度从静止开始做匀加速直线线 运动动 这这一过过程能维维持多长时间长时间 3 若汽车车以不变变的额额定功率从静止启动动后 当汽车车的加 速度为为2 m s2时时 速度多大 答案 1 10 m s 2 13 3 s 3 3 3 m s 针对训练针对训练 2 一辆质辆质
6、 量为为2 0 103 kg的汽车车以额额定功率P0 6 0 104 W在水平公路上行驶驶 汽车车受到的阻力为为一定值值 在某时时刻汽车车的速度为为v 1 20 m s 加速度为为a1 0 50 m s2 求 g取10 m s2 1 汽车车所能达到的最大速度v m是多大 2 若汽车车从静止开始做匀加速直线线运动动 不是额额定功率 行驶驶 加速度大小为为a2 1 0 m s2 则这则这 一过过程能维维持 多长时间长时间 答案 1 30 m s 2 15 s 解析 1 汽车以额定功率P0行驶 速度为v 1时 有 F1 F阻 ma1 P0 F1 v 1 将数据代入 中 解得F阻 2 0 103 N v m 30 m s 2 汽车由静止启动后 随着速度的增大 牵引力的功率逐渐 变大 当功率达到额定功率时 机车达到匀加速直线运动所 能达到的最大速度v 2 设此过程中机车的牵引力为F2 由牛 顿第二定律得 F2 F阻 ma2 又P0 F2 v 2 v 2 a2t 联立解得v 2 15 m s t 15 s 再见
