2017 2018学年高中物理功和功率第3节功率教学案鲁科版.docx

,反应做功的快慢,可分为平均功率和瞬时功率。,常用P=进行计算。若力F为恒力,也可用P=Fcosα计算。,通常用P=Fvcosα(α表示力F的方向与瞬时速度v的方向间的夹角)进行计算。,P=Fv是指牵引力的功率,当P一定时v与F成反比,当v一定时P与F成正比。一、。=。,功率的单位是瓦特,简称瓦,用W表示。,它是表示物体做功快慢的物理量。二、功率与力、,它与某一段时间(或过程)有关P=或P=Fcosα(为t时间内的平均速度)瞬时功率表示物体在某一时刻或某一状态的功率。瞬时功率总与某一时刻或状态相对应P=Fvcos_α(v为某一时刻的瞬时速度)(1)额定功率是机械可以长时间工作的最大允许功率。一个机械的额定功率是一定的,机械工作时都要受额定功率的限制。(2)实际功率是机械工作时实际输出的功率,也就是发动机产生的牵引力做功的功率,实际功率通常要小于或等于额定功率。——判一判(1)力越大,做功越快。(×)(2)功率越大表示做的功越多。(×)(3)功率表示做功的快慢。(√)(4)机械发动机铭牌上的功率是指额定功率。(√)(5)额定功率一定大于实际功率。(×)——议一议(1)去过泰山的同学会遇到挑山工,假设挑山工和缆车将相同的货物运至山顶,两者对货物做的功相同吗?做功的功率相同吗?图1­3­1提示:两者对货物做的功都等于克服重力做的功,由于将相同的货物运往相同高度的山顶,两者做相同的功,而用缆车运送货物所用时间远小于挑山工的用时,根据功率定义知缆车的做功功率远大于挑山工的做功功率。(2)在越野比赛中,汽车爬坡时,常常换用低速挡,这是为什么?图1­3­2提示:由P=Fv可知,汽车在上坡时需要更大的牵引力,而发动机的额定功率是一定的,换用低速挡的目的是减小速度,进而增大牵引力。功率的理解与计算公式P=与P=Fv的理解与应用定义式P=计算式P=Fv(1)P=是功率的定义式,适用于任何情况下功率的计算,既适用于合力或某个力做功时功率的计算,也适用于恒力或变力做功时功率的计算(2)P=表示时间t内的平均功率,只有当物体做匀速运动时,才等于瞬时功率(1)P=Fv是由W=Fs及P=联立导出的,体现了P、F、v三个量的制约关系(2)P=Fv通常用来计算某一时刻或某一位置的瞬时功率,此时v是瞬时速度;若v是某段时间内的平均速度,则计算的是该段时间内的平均功率(3)该式成立的条件是F、v同向,若不同向,应用P=Fvcosα进行计算,其中α是F与v之间的夹角[典例] 如图1­3­3所示,在光滑的水平面上,质量m=3kg的物体,在水平拉力F=6N的作用下,从静止开始运动,经过3s运动了9m。求:图1­3­3(1)力F在3s内对物体所做的功;(2)力F在3s内对物体做功的平均功率;(3)在3s末,力F对物体做功的瞬时功率。[思路点拨] 解答本题可按以下思路分析:(1)确定力F作用下对应的物体位移。(2)求解3s末物体的瞬时速度,由瞬时功率计算式求瞬时功率。[解析] (1)根据功的定义式W=Fs得,力F在3s内对物体做的功为W=6×9J=54J。(2)由功率的定义式P=得,力F在3s内对物体做功的平均功率为P=W=18W。(3)在3s末,物体的速度为v,由运动学公式s=·t可知,v==6m/s。因此,力F在3s末对物体做功的瞬时功率为P=Fv=6×6W=36W。[答案] (1)54J (2)18W (3)36W计算功率应该注意的问题(1)首先应该明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率,计算平均功率与瞬时功率选择的公式不同。(2)求平均功率时,尤其注意明确是哪一段时间内的平均功率;求瞬时功率时,应明确是哪一时刻的瞬时功率。(3)应该明确是哪一个力对物体做功的功率,是动力还是阻力,是恒力还是变力等。不同情况的力,其做功情况会有所不同,功率的计算也会不同。 ,经时间t,重力对物体做功的平均功率为________,在t时刻重力对物体做功的瞬时功率为________。解析:物体自由下落,t时刻速度为v=gt,时间t内物体的平均速度为==gt,则在时间t内重力对物体做功的平均功率=mg=mg2t,在t时刻重力做功的瞬时功率P=mgv=mg2t。答案:mg2t ­3­4所示,质量m=2kg的物块在倾角α=37°的光滑固定斜面顶端由静止滑下,已知sin37°=0