2 功率 ［学习目标］ 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=及功率与速度的关系式P=Fv进行有关问题的分析和计算(重难点)。 一、对功率的理解 建筑工地上有两台起重机将重物吊起，下表是它们的工作情况记录： 起重机 编号 被吊物 体重力 匀速上 升速度 上升的 高度 所用 时间 做 功 A 2.0×103 N 4 m/s 16 m 4 s B 4.0×103 N 3 m/s 6 m 2 s (1)两台起重机哪台做功多？ (2)哪台做功快？怎样比较它们做功的快慢呢？ _____ 1.功率 (1)定义：力对物体所做的功W与做功所用 的比叫作功率。 (2)公式：P= 。在国际单位制中，功率的单位是 ，简称 ，符号是 。常用单位有kW，1 kW= W。 (3)意义：功率是表示力对物体 的物理量。 2.平均功率、瞬时功率： (1)平均功率：一段时间内做的 与这段时间t的比，就是这段时间内的平均功率。 (2)瞬时功率：只有在所取的时间 的情况下，才可以认为是该时刻的瞬时功率。 注意：应用公式P=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。 3.额定功率 (1)额定功率：机械可以长时间 工作允许输出的 功率。发动机铭牌上的功率指的就是额定功率。 (2)实际运行的功率可以 额定功率而不允许长时间超过额定功率。 (1)力对物体做功越多，这个力的功率就越大。 ( ) (2)力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大。 ( ) (3)力对物体做功越快，力的功率一定越大。 ( ) (4)由P=可知，当功的大小一定时，功率与时间成反比。 ( ) 例1 某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进l距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l距离。若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的平均功率分别为P1和P2，则 ( ) A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1>P2 C.W1>W2，P1>P2 D.W1>W2，P1=P2 二、功率的计算 在光滑水平面上，一个物体在水平恒力F作用下从静止开始做匀加速运动，经过一段时间t，末速度为v。求以下两个功率并指出是平均功率还是瞬时功率。 (1)在t时间内力F的功率； (2)在t时刻力F的功率。 _____ 1.平均功率的计算 (1)平均功率表示物体在某段时间内做功的快慢； (2)利用=； (3)利用=Fcos α，其中F为恒力，为物体运动的平均速度。 2.瞬时功率的计算 瞬时功率表示力在某时刻做功的快慢。利用公式P=Fvcos α，其中v为瞬时速度。 若vcos α为物体的速度在力F方向上的分速度，则P=F·vcos α； 若Fcos α为物体所受外力在速度v方向上的分力，则P=Fcos α·v。 例2 (2023·贵州黔西高一期中)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，下列说法中正确的是 ( ) 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 例3 (2023·台州市高一期中)从空中以2 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体，物体在空中运动0.6 s落地，不计空气阻力，取g=10 m/s2，求： (1)物体运动过程中重力做的功； (2)物体运动过程中重力做功的平均功率； (3)物体落地前重力的瞬时功率。 _____ 求解功率的步骤 (1)首先明确求哪个力的功率，即求某个力的功率，还是求物体所受合力的功率。 (2)若求平均功率，应该明确求哪段时间内的平均功率，然后根据公式=或=F求解。 (3)若求瞬时功率，需要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进行求解。如果F、v不 ... ...
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