2018_2019学年高中物理第1章功和功率第3节功率学案鲁科版必修2.doc

PAGE PAGE 1 第3节　功率 学习目标 核心提炼 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。 5个概念——功率、额定功率、实际功率、平均功率、瞬时功率 2个表达式——P＝eq \f(W,t)　P＝Fv 2种机车启动方式——恒定功率启动，恒定加速度启动 一、功率的含义 阅读教材第12～13页“功率的含义”部分，知道功率的概念、公式及单位。 1.定义：物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值。 2.公式：定义式为P＝eq \f(W,t)。 3.物理意义：功率是表示做功快慢的物理量，功率大表示物体做功快，即单位时间里做功多。 4.单位：功率在国际单位制中用瓦特表示，简称瓦，符号为W，1 W＝1__J/s。 思维拓展 如图1所示，马车的运输能力远小于货车的运输能力，用什么方法比较它们的做功快慢？ 图1 答案　可认为马车与货车运输相等质量的物体，完成相同的任务(即做功相等)，比较完成任务所用的时间，就可比较出做功的快慢。 二、功率与力、速度的关系 阅读教材第13～14页“功率与速度”部分，知道功率与速度的关系式。了解四种功率。 1.关系式：当力的方向与物体的运动方向相同时，P＝Fv。 2.公式P＝Fv中各物理量间的关系 (1)功率P一定时，物体的运动速度v与牵引力F成反比。 (2)物体的运动速度v一定时，功率P与牵引力F成正比。 (3)牵引力F一定时，功率P与物体的运动速度v成正比。 3.四种功率 名 称 表 述 平均功率 物体在一段时间内做功的功率的平均值，通常用P＝eq \f(W,t)描述 瞬时功率 物体在某一时刻或某一位置的功率，瞬时功率通常用P＝Fv描述 额定功率 机械长时间工作的最大允许功率 实际功率 机械实际工作时的功率，实际功率小于或等于额定功率，但不能大于额定功率 思考判断 (1)平均功率不可能等于瞬时功率。(　　) (2)额定功率就是实际功率。(　　) (3)公式P＝Fv只能用来计算瞬时功率。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)× 　功率的理解与计算 [要点归纳] 1.功率 (1)功率是描述力对物体做功快慢的物理量，定义为功与完成这些功所用时间的比值。 (2)功率的大小只与其比值有直接联系，与做功多少和时间长短无直接联系。 (3)比较功率的大小，就要比较这个比值：比值越大，功率就越大，做功就越快；比值越小，功率就越小，做功就越慢。 2.公式P＝eq \f(W,t)和P＝Fv的比较 P＝eq \f(W,t) P＝Fv 适用条件 (1)功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率 (2)当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率 (1)功率的计算式，仅适用于F与v同向的情况，一般用来求瞬时功率 (2)当v为平均速度时，所求功率为平均功率 联系 (1)公式P＝Fv是P＝eq \f(W,t)的推论 (2)功率P的大小与W、t无关 3.公式P＝Fv中三个量的制约关系 定值 各量间的关系 应用 P一定 F与v成反比 汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减小速度 v一定 F与P成正比 汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力 F一定 v与P成正比 汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度 [精典示例] [例1] 质量m＝3 kg的物体，在水平力F＝6 N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t＝3 s，求： (1)力F在t＝3 s内对物体所做功的平均功率； (2)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。 解析　(1)物体的加速度a＝eq \f(F,m)＝eq \f(6,3) m/s2＝2 m/s2 t＝3 s内物体的位移s＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(1,2)×2×32 m＝9 m 3 s内力F所做的功W＝Fs＝6×9 J＝54 J 力F做功的平均功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(54,3) W＝18 W (2)3 s末物体的速度v＝at＝2×3 m/s＝6 m/s 此时力F做功的瞬时功率P＝Fv＝6×6 W＝36 W 答案　(1)18 W　(2)36 W 求解功率问题的思路 (1)要明确所求功率是某物体各力的功率，还是合力的功率。如汽车发动机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)要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率。 ①若求平均功率，还需明确是哪段时间内的平均功率，应用公式P＝eq \f(W,t)或P＝Feq \o(v,\s\up6(－))进行求解。 ②若求瞬时功率，需明确对应状态的速度v，应用公式P＝Fv求解。如果F、v不同向