4.2 功率 学案（含答案）

第二节 功率 教学目标 理解功率的定义及物理意义 能够区分平均功率和瞬时功率的区别 掌握功率与力、速度之间的关系 明确机车启动的两种过程，数量掌握机车启动的过程分析和计算 教学重点 功率的定义及物理意义 平均功率和瞬时功率的区别及计算 机车启动的两种过程分析和计算 三．知识点精讲 知识点一：功率 定义：单位时间内力对物体做的功叫做功率。 功率的物理意义：描述力对物体做功快慢的物理量。 公式：（定义式），变形公式：P=Fvcosα（注意：F须为恒力，α为F、v之间的夹角） 知识点二：平均功率与瞬时功率 平均功率：或（表示力在一段时间内做功的平均快慢） 瞬时功率：P=Fvcosα（表示力在一段极短时间内做功的快慢） 知识点三：额定功率与实际功率 额定功率：当机械在正常工作时的功率叫做额定功率。 实际功率：当机械在实际工作时的功率叫做实际功率。（实际功率可能大于、等于或小于额定功率。） 知识点四：机车启动的两种过程 机车以恒定的功率启动，由于牵引力，，v增大，F减小，阻力f不变，加速度a减小，∴机车做加速度减小的加速运动。当F=f时，a=0，开始做匀速直线运动，速度是。 【常考问题】这一过程牵引力做功：W=Pt（变力做功，t为运动时间） 机车以恒定加速度a启动，由知，当加速度a不变时，发动机牵引力恒定；再由P=v知，一定时， P随v增大而增大，但当P增大到额定功率以后不再增大，设此时速度为v0，此后发动机保持额定功率不变，v继续增大，牵引力F减小，直至F=f时，a=0，车速达到最大值，此后做匀速直线运动。 【常考问题】匀加速过程持续时间：，，。联立可求出时间t1。 四．典型例题练习 典型例题一：功率的理解 1．关于功率的概念，下列说法中正确的是（　　） A．力对物体做功越多，则力做功的功率越大 B．由可知，功率与时间成反比 C．从P=Fv可知，只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零 D．某个力对物体做功越快，它的功率一定越大 （多选）2．下列关于功率的说法中正确的是（　　） A．由知，力做的功越多，功率越大 B．由W=Pt知，功率越大，单位时间内力做的功越多 C．由知，物体运动得越快，功率越大 D．由知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大 典型例题二：平均功率和瞬时功率的计算 1．教育部为促进学生德智体美劳全面发展，将对学生进行体能测试。引体向上是中学生体能测试的项目之一，一名高一男学生在30秒内完成10次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（　　） A．10W B．100W C．500W D．1000W 2．如图，质量为0.5kg的物体从倾角为37°的光滑斜面顶端由静止释放，斜面足够长，，，下列说法正确的是（　　） A．第1s内重力做功的平均功率为15W B．第1s内重力做功的平均功率为9W C．第2s末重力做功的瞬时功率为60W D．第2s末重力做功的瞬时功率为30W 3.如图所示，质量的物体，在水平拉力的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，经过运动了。求： （1）力在内对物体所做的功； （2）力在内对物体做功的平均功率； （3）末力对物体做功的瞬时功率。 典型例题三：机车启动问题 1.火车在水平轨道上做匀加速直线运动，若阻力不变，则牵引力F和火车的瞬时功率P的变化情况是 A．F不变，P变大 B．F变小，P不变 C．F变大，P变大 D．F、P都不变 （多选）2．如图所示是某汽车启动过程中的图像，由图可知（　　） A．内，汽车做匀加速直线运动 B．内，汽车加速度逐渐增大 C．内，汽车加速度逐渐减小 D．内，汽车做匀速直线运动 （多选）3．一辆重为的汽车，在水平路面上直线行驶时保持45kW的输出功率不变，阻力为车重的0.06倍，下列说法中正确的是（　　） A．汽车做匀加速直线运动 B．汽车做加速度减小的加速直线运动 C．汽车能达到的最大速度是 ... ...