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课件网) 第2节 功率 知识 清单破 知识点 1 知识点 1 功率 1.定义:力所做的功W与完成这些功所用时间t之比。 2.定义式:P= 。 3.单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,用符号W表示。1 W=1 J/s。 4.标矢性:功率是标量。 5.物理意义:表示物体做功快慢的物理量。 1.关系式:P=Fv(F与v方向相同)。 2.推导: 3.应用:由功率与力、速度的关系知,汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的功 率P一定时,牵引力F与速度v成反比,要增大牵引力,就要减小速度。 知识点 1 知识点 2 功率与力、速度的关系 知识点 1 知识点 3 四种功率 平均功率 P= 求的是t时间内的平均功率;P=Fv cos α中,若v为平均速度,则P就是平均功率;粗略地描述做功的快慢 瞬时功率 P=Fv cos α中,若v为瞬时速度,则P为瞬时功率;精确地描述做功的快慢 额定功率 动力机械长时间工作时的最大允许功率 实际功率 机械实际工作时消耗的功率,实际功率一般要小于或等于额定功率,尽量避免超过额定功率 知识辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“ ”。 1.功率大表示做功快,做的功一定多。 ( ) 做功快,做的功不一定多。 2.功率小的机器做功慢。 ( ) 3.速度大的运动物体功率一定大。 ( ) 由P=Fv知,速度大的运动物体功率不一定大,还与F有关。 4.由公式P= 知,做功越多,功率越大。 ( ) 做功越快,功率越大。 5.做相同的功,用时短的做功较快。 ( ) 6.机械发动机铭牌上的功率是指额定功率。 ( ) 7.机车发动机的功率是指牵引力的功率。 ( ) √ √ √ √ 疑难 情境破 疑难1 对公式P= 和P=Fv的理解 讲解分析 1.对公式P=Fv 的理解 (1)同时性:P、F、v三个量中任意一个物理量都是可以变化的,但应用P=Fv时,三者一定对应 同一时刻。 (2)同体性:P、F、v是对应于同一物体的三个物理量,对不在同一物体上的三者关系的讨论 毫无意义。 (3)同向性:P=Fv应用时F与v同向,若F的方向与v的方向成α角,则P=Fv cos α。 2.公式P= 与P=Fv 的对比 比较 项目 P= P=Fv (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为平均速率时,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 情境探究 随着人民生活水平的提高,越来越多的汽车进入百姓家庭,它给我们的生活提供了便利, 促进了社会发展。汽车在不同的道路上一般有不同的适用速度。 疑难2 机车启动问题 问题1 为什么汽车在水平路面上行驶时速度可以很大,而汽车爬坡时,常常换用低速挡 提示 由汽车发动机的功率P=Fv可知,功率一定时,汽车爬坡时换用低速挡可以获得更大的 牵引力。 提示 问题2 用公式P=Fv 研究汽车启动问题时,F是什么力 提示 F是汽车的牵引力。 提示 问题3 以恒定功率启动时,汽车的加速度变化吗 汽车做什么运动 提示 汽车以恒定功率启动时,根据P=Fv,v增大,可知F减小,加速度减小,故加速度变化,汽车 做变加速运动。 提示 问题4 汽车匀加速启动的过程能否一直持续下去 提示 不能。汽车匀加速启动,F不变,v增大,P增大。当P=P额时,匀加速过程结束。 提示 讲解分析 汽车的两种启动方式 汽车由静止启动,运动情况有两种: ①以恒定的功率启动;②以恒定的加速度启动。在相同的条件(水平路面、阻力F阻恒定)下, 两种启动方式的过程分析如下: 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 P-t图和v-t图 OA段 过程分析 v↑ F= ↓ a= ↓ F不变 a= 不 变 v↑ P=Fv↑直到P额=Fv1 运动性质 加速度减小的加速直 线运动 匀加速直线运动,维 持时间t0= AB段 过程分析 F=F阻 a=0 F阻= v↑ F= ↓ a= ↓ 运动性质 以vm做匀速直线运动 加速度 ... ...
