4.2 功率 做功快慢的描述 1.功率的物理意义:描述不同物体做功的 . 2.功率的定义 力对物体所做的功W与做功 之比,称为功率,用符号P表示. 3.功率的定义式:P= . 4.功率的单位 在国际单位制中,功率的单位是 ,简称瓦,符号是W.1 W=1 J/s. 5.功率的标矢性:功率是标量. 6.额定功率 额定功率是机械长时间工作的 允许功率,实际输出功率一般小于这个数值. 【典例突破】 [典例1] 关于功和功率,下列说法正确的是( ) A.功率是描述力对物体做功多少的物理量 B.功率是描述力对物体做功快慢的物理量 C.功率越小,力对物体做功越快 [典例2] 如图,在攀岩训练中,某同学三次从地面攀到相同高度,所用的时间分别为10 min、7 min、6 min,克服重力做功的功率分别是P1、P2、P3,则( ) A.P1>P2>P3 B.P1>P3>P2 C.P3>P1>P2 D.P3>P2>P1 [典例3] 一台抽水机输出的功率P为2 kW,保持输出功率不变,抽水机1分钟能做多少功( ) A.2 J B.2×103 J C.120 J D.1.2×105 J 功率与力、速度 一、功率与力、速度 1.功率与力、速度的关系式:P= . 2.功率与力、速度的关系的理解 当物体做变速运动时,若v表示在时间t内的平均速度,则P表示在这段时间内的平均功率;若v表示某一时刻的瞬时速度,则功率P表示在该时刻的瞬时功率. 二、两个公式的区别与联系 比较 项目 P= 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=的推论. (2)功率P的大小与W、t无关 三、求解功率的思路 1.首先明确是求哪个力的功率. 2.若求平均功率,还需明确是哪段时间内的平均功率,可由公式P=Fv或P=来计算. 3.若求瞬时功率,需明确是哪一时刻或哪一位置,再确定该时刻或该位置的速度,应用公式P=Fv来计算,如果F与v不同向,则利用P=Fvcos α来计算(α为力与速度方向的夹角). 【典例突破】 [典例4] 质量为1 kg的物体从某一高度下落,当下落速度为20 m/s时,重力的功率为(g取10 m/s2)( ) A.10 W B.20 W C.100 W D.200 W [典例5] 物体在F=4 N的水平恒力作用下,沿水平面由静止开始运动,经过时间2 s,速度变成 5 m/s,发生的位移为5 m.关于力F的功率,下列说法正确的是( ) A.2 s末的瞬时功率为20 W,2 s内的平均功率为20 W B.2 s末的瞬时功率为10 W,2 s内的平均功率为10 W C.2 s末的瞬时功率为10 W,2 s内的平均功率为20 W D.2 s末的瞬时功率为20 W,2 s内的平均功率为10 W 汽车行驶 生产和生活中常见机械的功率 一、汽车行驶中的功率与力、速度的关系 1.当速度v保持一定时,牵引力F与功率P成 ,所以汽车上坡时,要想保持与在水平路面行驶时相同大小的速度,则必须加大油门,增大输出功率以增大牵引力. 2.当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成 .要增大牵引力,就要减慢速度.所以,开手动挡汽车上坡时,司机常通过操作变速杆换挡来减慢汽车速度以 牵引力. 3.汽车启动问题中几个物理量的求法 (1)汽车的最大速度vmax的求法. 汽车做匀速直线运动时速度最大,此时牵引力F等于阻力f,故vmax==. (2)瞬时加速度a的求法. 根据F=求出牵引力,则加速度a=. 二、生产和生活中常见机械的功率 1.在生产中,功率是衡量机械性能的重要指标. 2.机械功率与我们的生活密切相关.例如,骑自行车运动健身时,通过骑行功率的反馈数据,可以科学掌控运动强度,评估健身效果. 【典例突破】 [典例6] (2024年第一次广东合格性考试)在一段平直路面上,一辆匀速行驶的洒水车给路边的植物浇水.洒水车所受阻力与车重成正比.车在浇水的过程中( ) A.牵引力保持不变 B.牵引力逐渐增大 C.牵 ... ...
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