第2节 功率 核心素养导学 物理观念 (1)理解功率概念及额定功率和实际功率的定义。 (2)会利用P=和P=Fv进行有关的计算。 科学思维 (1)从功率概念的定义,体会用比值建立物理概念的方法。 (2)能分析汽车发动机功率一定时,牵引力与速度之间的关系,并能分析、解释实际生活中的现象。 科学态度与责任 通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量,培养学生积极思考并学以致用的科学态度和责任。 一、功率的含义 1.定义:力对物体所做的功W与做功所用 的比。 2.定义式:P= 。 3.物理意义:功率是描述做功 的物理量,功率大表示物体做功快,即单位时间内 。 4.单位:在国际单位制中,功率的单位是 ,简称 ,符号为 ,1 W=1 J/s,1 kW= W。 5.平均功率与瞬时功率的区别:时间非常短的情况下的平均功率可认为是该时刻的瞬时功率。 某一过程的功率是指平均功率,某一时刻的功率是指瞬时功率。 二、额定功率 1.额定功率:机械可以 允许输出的最大功率。 2.实际功率:机械 时的输出功率,一般要小于或等于额定功率,而不允许长时间超过额定功率。 三、输出功率、作用力和速度之间的关系 1.功率P与力F、物体运动的速度v之间的关系 (1)当F与v方向相同时,P= 。 (2)当F与v夹角为α时,P= 。 在上式中,当物体做变速运动时,若v为某一时刻的瞬时速度,则P表示该时刻的瞬时功率;若F为恒力,v为某段时间内的平均速度,则P表示该段时间内的平均功率。 2.应用:由功率与速度关系式知,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 ,要增大牵引力,就要 速度。 1.在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1 t的建材从地面运到三楼。 方式一:如图甲所示,由搬运工分批搬运,需时2 h。 方式二:如图乙所示,用塔式起重机提升,需时8 min。 方式三:如图丙所示,用升降机提升,需时1 min。 请思考以下问题: (1)用不同的方式运送,对建材所做的功是否相同 (2)这三种方式所用的时间不同,做功的快慢如何描述 2.如图所示,汽车正在爬一倾角较大的坡道,请对以下结论作出判断: (1)汽车爬坡时常换用高速挡位。 ( ) (2)汽车爬坡时常换用低速挡位。 ( ) (3)当汽车发动机的功率一定时,汽车速度减小,可以获得更大的牵引力。 ( ) 新知学习(一) 功率的理解与计算 [任务驱动] 如图所示,建筑塔吊正在将货物从地面运送到高处。 (1)将质量为m的货物以速度v匀速吊起,货物在t时间内匀速上升高度为h。怎样计算塔吊的平均功率 其瞬时功率是多少 (2)若货物在时间t内,从静止开始以加速度a匀加速上升高度h时,该过程中塔吊的平均功率是多少 其瞬时功率是多少 [重点释解] 1.功率的计算方法 (1)平均功率的计算: ①利用P=。 ②利用P=Fcos α,其中 为物体运动的平均速度。 (2)瞬时功率的计算: ①利用公式P=Fvcos α,其中v为该时刻的瞬时速度。 ②利用公式P=FvF,其中vF为物体的速度在力F方向上的分速度。 ③利用公式P=Fvv,其中Fv为物体受的外力在速度v方向上的分力。 2.公式P=和P=Fv的比较 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 3.P、F与v的相互制约 定值 各量间的关系 应用 P一定 F与v成反比 汽车上坡时,要增大牵引力,应换挡减小速度 v一定 P与F成正比 汽车上坡时,要使速度不变,应加大油门,增大输出功率,获得较大的牵引力 F一定 P与v成正比 汽车在高速公路上行驶时,加大油门,增大输 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
