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1、本资料为共享资料 来自网络 如有相似概不负责第3节 功率 学案【学习目标】1知道功率的物理意义、定义式、单位。2理解功率的导出式P=Fv的物理意义,并掌握其用法,会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。3理解平均功率和瞬时功率,了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。【学习重点】1理解功率的概念。2知道功率的种类及其计算。【知识要点】一、功率的含义1.功率的定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率2.功率的公式:P=(适用求平均功率)3.功率的物理意义:功率是表示做功快慢的物理量国际单位:瓦(w)4.功率的单位: 常用单位:千瓦(kw)或焦/秒(J/s)换算关系:1kw=1
2、000w=1000J/s5.功率是标量,表示做功过程中能量转化的快慢二、功率与力、速度的关系 1.功率与力、速度的关系的推导2.公式:P=Fv (F与位移s或v同方向) v是平均速度,P是平均功率(F为恒力,且F与同向)P=Fv v是瞬时速度,P是瞬时功率F一定时,Pv 据P=Fv可得 v一定时,PF P一定时,F 3.推广式:P=Fvcos (为力F与瞬时速度v方向间的夹角)4.几种功率 额定功率:指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值。额定功率是动力机械重要的性能指标,一个动力机械的额定功率是一定的,机器不一定都在额定功率下工作。实际功率:机械在运行过程中实
3、际输出的功率是实际功率。实际功率可以小于额定功率,可以等于其额定功率(称满负荷运行),但不能大于额定功率,否则容易将机械损坏。机车启动过程中,发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。 平均功率:物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率。通常用定义式P=W/t描述,只有当物体匀速运动时,才等于瞬时功率。瞬时功率:物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。通常用P=Fv表示,必须注意F、v与P的同时性。【典型例题】例1 从空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体,不计空气阻力,取g=10m/s2,求(1)在抛出后3s内重力的功率。(2)在抛出后3s时重力的功率(设3s时未
4、落地)。解析 (1)3s内的功率是指平均功率,3s内重力做功,故。(2) 3s时的功率是指瞬时功率,应用求解,结合平抛知识得mggt=10103=300W。例2 一个质量为m的物体,从高度为h,长度为L的光滑斜面顶端由静止开始下滑,求物体到达斜面底端时重力做功的功率?解析: 本题所求重力做功的功率,应为瞬时功率 P=mgv cos,而速度v是沿着斜面向下的。如图1,设斜面的倾角为 ,根据 而(90),所以 点评:本题主要考查对瞬时功率的计算,要求同学们对三角关系理解通彻,并且灵活运用公式.例3 汽车质量5t,额定功率为60KW,当汽车在水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍,问:(1)汽
5、车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少?(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间? 解析:(1) 当汽车达到最大速度时,加速度a=0,此时 由、解得(2) 汽车作匀加速运动,故F牵-mg=ma,解得F牵=7.5103N。设汽车刚达到额定功率时的速度为v,则P = F牵v,得v=8m/s。设汽车作匀加速运动的时间为t,则v=at,得t=16s。【达标训练】1.关于功率概念,下列说法中正确的是A力对物体做的功越多,力做功的功率越大B功率是描述物体做功快慢的物理量C从公式P=Fv可知道汽车的发动机功率一定时,牵引力与运动速度成反比D当轮船航行时,
6、如果牵引力与阻力相等时合外力为零,此时发动机的实际功率为零2.A、B两物体质量分别为m和2m,A静止于光滑水平面上,B静止于粗糙水平面上,用相同水平力分别推A和B,使它们前进相同位移,下面说法正确的是( )A.两次推力做功一样多B.第二次推力做功多一些C.两次推力做功的功率一样大D.第一次推力做功的功率小一些3.汽车以恒定功率P由静止出发,沿平直路面行驶,最大速度为v,则下列判断正确的是()A.汽车先做匀加速运动,最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越大的加速运动,最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动D.汽车先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动4.物体所受到
7、的合外力为一恒力,由静止开始运动,该力的作用时间越长,则( )A.物体的瞬时速度越大B.物体的瞬时加速度越大C.在单位时间内对物体所做的功越多D.该力的瞬时功率越大5.质量为5kg的小车在光滑的水平面上做匀加速直线运动.若它在2s内从静止开始速度增加到4ms,则在这一段时间里外力对小车做功的平均功率是()A.40WB.20WC.10WD.5W6.质量为5t的汽车,在水平路面上以加速度a = 2m/s2起动,所受阻力为1.0103N,汽车起动后第1秒末的即时功率是A2kW B22kWC1.1kWD20kW7.从距地面相同高度处,水平抛出两个质量相同的球A和B,抛出A球的初速为V0,抛出B球的初速为2V0,则两球运动到落地的过程中A重力的平均功率相同,落地时重力的即时功率相同B重力的平均功率相同,落地时重力的即时功率不同C重力的平均功率不同,落地时重力的即时功率相同D重力的平均功率不同,落地时重力的即时功率不同8.一辆汽车的额定功率为7.35104W,当它以36km/h的速度行驶时,它的牵引力可能是A104N B103NC7.35104N D7.35103N答案1.BC 2.A 3.C 4.ACD 5.B 6.B 7.A 8.BD【反思】收获疑问