金版学案13-14物理(人教版)必修2课件：7.3功率.ppt

3．平均功率和瞬时功率的计算． (1)平均功率的计算 ①由于平均功率描述了物体在一段时间内做功的快慢程度，它和一段时间(或一个过程)相对应，可直接用功率的定义式进行计算， ＝W/t. ②当恒力做功时W＝Flcos α，则恒力对应的功率为P＝Fv cos α，当v是运动物体在某一段时间内的平均速度时，P就是对应该段时间内的平均功率，即P＝F cos α. 应当注意的是，平均功率总是与某段时间(或某一过程)相对应，所以对于平均功率一定要明确是哪段时间(或哪一过程)内的． (2)瞬时功率的计算 ①由功率的定义式P＝ ，某一时刻t的瞬时功率等于包含t时刻在内的一段无限小的时间Δt内所做的功ΔW与这段时间的比，即P＝ ，但实际上这样计算是不方便的． ②通常情况下，计算瞬时功率可根据P＝Fvcos α求出，其中v是瞬时速度，α为F与v之间的夹角，P、F、v、α为瞬时对应关系． 名师提示：1.公式P＝ 常用于求某个过程中的平均功率，但如果所取时间t足够小，也可以表示瞬时功率，这与瞬时速度的定义方式是一样的． 2．应用公式P＝ 求功率时，一定要先判断所求的功率是哪个力在哪段时间内的功率，因为不同力在不同时间内的功率是不同的． 尝试应用 1．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，即使力和速率都很大，但功率不一定大 答案：D 解析：在P＝ 中，只有P、W、t中的两个量确定后，第三个量才能确定，故选项A、C错误；在P＝Fv中，P还与F有关，选项B错误；在P＝Fvcos α中，P还与α有关，选项D正确． 由功率与速度分析机车的启动问题 1．P＝Fv. (1)推导：功率的定义式为P＝ ，又因为W＝Fl，则P＝ ＝Fv，故功率的表达式：P＝Fv. (2)对公式P＝Fv的认识． ①由于W＝Fl的表示形式适用于力(F)与位移(l)同方向的情况，故P＝Fv适用于力F和速度v同方向的情况． ②当力F和速度v不在同一直线上时，可以将力F分解为沿v方向的分力F1和垂直于v方向的分力F2，F2不做功，其功率为0，分力F1的功率即为力F的功率；或者分解速度，力F乘以沿 F方向上的分速度即为力F的功率．故其一般表达式为P＝Fvcos α.其中α是矢量F、v之间的夹角． (3)对公式中F、v、α、P的说明. 物理量 应用说明 力(F) 力F是研究对象所受的外力，F是恒力，F可以是某一个力，也可以是几个力的合力 速度(v) 通常情况下，速度v是一瞬时值，但物体的速度可能是恒定的，也可能是变化的 夹角(α) 角α是F、v两个矢量正方向间的夹角，式中cos α的作用是将F、v统一到一条直线上 功率(P) 所有功率都是对力而言的，因此，要注意弄清所求的是某一个力的功率还是合力的功率 2.机车启动的两种方式. 流程图 速度 图象 名师提示：分析机车启动全过程必须抓住以下几点． (1)正确分析其物理过程． (2)抓住基本公式：功率公式P＝Fv，P是机车的功率，F是机车的牵引力，v是机车的速度；当机车匀速运动时F＝Ff，当机车变速运动时，由牛顿第二定律，得F－Ff＝ma. (3)正确分析公式中各个物理量在各个过程中的变化情况． 尝试应用 2．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是(　　) A．减小速度，得到较小的牵引力 B．增大速度，得到较小的牵引力 C．减小速度，得到较大的牵引力 D．增大速度，得到较大的牵引力 解析：汽车上坡，阻力增大，为了得到较大的牵引力，必须换挡减速． 答案：C 如图所示，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末重力的瞬时功率． 平均功率与瞬时功率的计算 答案：(1)48 J　(2)24 W　(3)48 W 1.质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则(　　) 变式应用 答案：BD 机车启动问题 　　 一汽车额定功率为100 kW，质量为1.0×104 kg，设阻力恒为车重的0.1倍，取g＝10 m/s2. (1)若汽车保持恒定功率运动，求运动的最大速度； (2)若汽车以0.5 m/s2的加速度匀加速运动，求其匀加速运动的最长时间． 答案：(1)10 m/s　(2)13.4s 名师归纳：对机车等交通工具类问题，应明确P＝