4.2 功 率 教学目标：1.理解功率的概念，能运用功率的公式进行有关计算．2．理解额定功率和实际功率的概念，了解平均功率和瞬时功率的含义．3．根据功率的定义导出公式P＝Fv，能用于分析、计算和解释现象 教学重点：平均功率和瞬时功率的含义 教学难点：机车的两种启动方式 【自主学习】 1．功率 (1)定义：功W跟完成这些功所用时间t的 叫功率，功率的符号为P. (2)公式： . (3)功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是 ，符号为 . 1W＝1 J/s. 技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位，1 kW＝1 000 W. (4)功率的物理意义：功率是表示物体做功 的物理量． (5)功率是标量，只有 ，没有 ． 2．额定功率 (1)额定功率：机器 正常工作允许的功率． (2)机器实际运行的功率可以 或 额定功率，但不允许长时间 额定功率． 3．功率与速度的关系式为 ，即一个力对物体做功的功率，等于这个力与物体沿受力方向上 的乘积． 4．平均功率：当v为 时，P为平均功率． 5．瞬时功率：当v为某一时刻的 时，P为该时刻的瞬时功率． 6．机车的两种启动方式 【交流讨论】功率大是效率高的意思吗？ 【成果展示】展示学生交流讨论成果 【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理，阐释内涵与外延等（略） 【学以致用】 考点一 对功率的理解 【例1】关于功率，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．力做功时间越长，力的功率一定越小 C．力对物体做功越快，力的功率一定越大 D．力F越大，速度v越大，瞬时功率就越大 【变式1】关于功率以下说法正确的是 ( ) A．据P＝可知，机器做功越多，其功率就越大 B．据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比 C．据P＝可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率 D．根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比 考点二 瞬时功率、平均功率 【例2】如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑(假设斜面足够长)，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求： (1)前2 s内重力做的功；(2)前2 s内重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬时功率． 【变式1】一质量为1.2 kg的物体沿倾角为30°，长度为10 m的光滑斜面顶端由静止 开始下滑，求物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是多少？整个过程中重力做功的平均功率是多少？(g＝10 m/s2) 考点三 机车的两种启动方式 【例3】一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s 内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图像如图4－2－7所示，已知汽车的质量为m＝2×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10 m/s2，则 ( ) A．汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N B．汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N C．汽车的额定功率为60 kW D．汽车的最大速度为30 m/s 【变式1】 一辆重5 t的汽车，发动机的额定功率为80 kW.汽车从静止开始以加速度a＝1 m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍．(g取10 m/s2)求： (1)汽车做匀加速直线运动的最长时间； (2)汽车开始运动后，5 s末和15 s末的瞬时功率． 参考答案 【自主学习】 1．(1)比值. (2)P＝. (3)是瓦，W (4)快慢． (5)大小，方向． 2．(1)长时间． (2)小于，等于，超过． 3．P＝Fv，运动速度． 4．平均速度． 5．瞬时速度． 【例1】C 【变式1】D 【例2】(1)木块所受的合外力 F合＝mgsin θ－μmgcos θ＝mg(sin θ－μcos θ)＝2×10×(0.6－0.5×0.8) N＝4 N 木块的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2 前2 s内木块的位移x＝at2＝×2×22 m＝4 m 所以，重力在前2 s内做的功为W＝mgxsin θ＝2×10×4×0.6 ... ...
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