2022-2023学年高一物理同步讲义（人教 ）8.1功和功率（第二课时 功率）（教师版）.docxVIP

第八章机械能守恒定律

第1课功和功率

第二课时功率

目标导航

目标导航

课程标准

核心素养

1.理解功率的概念.

2.掌握平均功率与瞬时功率的区别，能用功率的定义式P＝eq\f(W,t)及功率与速度的关系式P＝Fv进行有关分析和计算．

1、物理观念：瞬时功率、平均功率。

2、科学思维：机车牵引力和功率及速度的关系。

3、科学探究：机车的两种启动方式。

4、科学态度与责任：能利用功率的概念分析比较生产、生活中做功快慢问题。

知识精讲

知识精讲

知识点01功率

1．意义：功率是表示做功的快慢的物理量．

2．定义：功W与完成这些功所用时间t之比．

3．定义式：P＝eq\f(W,t).单位：瓦特，简称瓦，符号是W.

4．功率是标(选填“标”或“矢”)量．

【即学即练1】(多选)关于功率，以下说法正确的是()

A．单位时间内物体做功越少，其功率越小

B．物体做功越多，它的功率就越大

C．物体做功越快，它的功率就越大

D．额定功率是发动机长时间正常工作时的最大输出功率

【答案】ACD

【解析】

根据P＝eq\f(W,t)可知，单位时间内物体做功越少，其功率越小，故A正确；物体做功越快，说明单位时间内物体做功越多，则它的功率就越大，故C正确，B错误；额定功率是发动机长时间正常工作时的最大输出功率，故D正确．

知识点02功率与速度的关系

1．一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率，等于这个力与物体速度的乘积．

2．关系式：P＝Fv.

(1)若v是物体在恒力F作用下的平均速度，则P＝Fv对应这段时间内的平均功率．

(2)若v是瞬时速度，则P表示该时刻的瞬时功率．

3．应用：由功率与速度的关系知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的输出功率P一定时，牵引力F与速度v成反(选填“正”或“反”)比，要增大牵引力，就要减小(选填“增大”或“减小”)速度．

【即学即练2】关于功率的下列说法正确的是()

A．据P＝eq\f(W,t)可知，机器做功越多，其功率就越大

B．据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比

C．据P＝eq\f(W,t)可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率

D．据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与速度成反比

【答案】D

【解析】

据P＝eq\f(W,t)可知，在相同的时间内，机器做功越多，其功率就越大，A错误；据P＝Fv可知，在功率不变时，汽车牵引力与速度成反比，B错误，D正确；P＝eq\f(W,t)计算的是时间t内的平均功率，并不反应这段时间内任一时刻机器做功的功率，C错误．

能力拓展

能力拓展

考法01对功率的理解

1．功率表示的是物体做功的快慢，而不是做功的多少，功率大，做功不一定多，反之亦然．

2．应用公式P＝eq\f(W,t)解题时，必须明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的功率．

【典例1】某同学利用动感单车锻炼．动感单车的阻力主要来源于车轮上的阻尼装置，该同学蹬车时每分钟克服阻力做功约为45kJ，他蹬车时做功的平均功率约为()

A．0.75W B．45W

C．750W D．45kW

【答案】C

【解析】该同学蹬车时每分钟克服阻力做功约为45kJ，他蹬车时做功的平均功率约为P＝eq\f(W,t)＝750W，故选C.

考法02功率的计算

1．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，若不同向，P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Flcosα,t)＝Fvcosα

(2)v为平均速度时功率为平均功率，v为瞬时速度时功率为瞬时功率

联系

公式P＝Fv是P＝eq\f(W,t)的推论

2.平均功率的计算

(1)利用eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)；

(2)利用eq\x\to(P)＝Feq\x\to(v)cosα，其中F为恒力，eq\x\to(v)为物体运动的平均速度．

3．瞬时功率的计算

利用公式P＝Fvcosα，其中v为瞬时速度；

若vF为物体的速度在力F方向上的分速度，则P＝FvF；

若Fv为物体所受外力在速度v方向上的分力，则P＝Fvv.

4．平均功率与瞬时功率的区别与联系

平均功率表示物体在某段时间内做功的平均快慢，瞬时功率表示力在某时刻做功的快慢．所以平均功率大，物体的瞬时功率不一定大．

【典例2】如图所示，从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，g取10m/s2，则物体落地前