第2課時(shí)功率

(強(qiáng)基課—逐點(diǎn)理清物理觀念)目錄0102逐點(diǎn)清(一)對(duì)功率的理解逐點(diǎn)清(二)功率的計(jì)算逐點(diǎn)清(一)對(duì)功率的理解快慢時(shí)間

t瓦特瓦W標(biāo)量二、功率與速度的關(guān)系1．一個(gè)沿著物體位移方向的力對(duì)物體做功的功率，等于_______與物體______的乘積。2．關(guān)系式：P＝_____。(1)若v是物體在恒力F作用下的平均速度，則P＝Fv對(duì)應(yīng)這段時(shí)間內(nèi)的______功率。(2)若v是瞬時(shí)速度，則P表示該時(shí)刻的______功率。這個(gè)力速度Fv平均瞬時(shí)3．應(yīng)用：由功率與速度的關(guān)系知，汽車、火車等交通工具和各種起重機(jī)械，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P一定時(shí)，牽引力F與速度v成____

(選填“正”或“反”)比，要增大牽引力，就要______

(選填“增大”或“減小”)速度。反減小[全方位練明]×√××2．(2023·江蘇常熟高一檢測(cè))關(guān)于功率，下列說(shuō)法正確的是(

)A．功率是用來(lái)描述力對(duì)物體做功多少的物理量B．完成相同的功，做功時(shí)間越長(zhǎng)功率越小C．使用省力機(jī)械，可以提高機(jī)械的功率D．由P＝Fv可知，牽引力一定與速度成反比答案：B解析：功率等于單位時(shí)間內(nèi)做的功，是反映做功快慢的物理量，故A錯(cuò)誤；功率等于單位時(shí)間內(nèi)力做的功，與機(jī)械是否省力無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；由P＝Fv可知，當(dāng)功率一定時(shí)，牽引力才與速度成反比，故D錯(cuò)誤。3．(2023·蘇州高一調(diào)研)汽車在2×104N的恒定牽引力作用下，沿水平直線加速前進(jìn)了100m，該過(guò)程牽引力(

)A．做功為1×106JB．做功為1×105JC．做功的功率不變D．做功的功率逐漸變大答案：D

解析：牽引力做功W＝Fl＝2×106J，故A、B錯(cuò)誤；汽車做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)P＝Fv可知，牽引力不變，速度增大，功率增大，故C錯(cuò)誤，D正確。4．關(guān)于“手動(dòng)擋”汽車爬陡坡，下面司機(jī)的操作合理的是(

)A．司機(jī)只要踩油門即可，無(wú)需關(guān)心擋位是否合適B．司機(jī)只需換擋位至“高速擋”便可提高速度沖上陡坡C．為增大牽引力，司機(jī)應(yīng)該換擋位至“低速擋”D．司機(jī)應(yīng)該換擋位至“高速擋”，并踩油門答案：C

解析：根據(jù)P＝Fv，在功率一定的情況下，當(dāng)速度減小時(shí)，汽車牽引力增大，此時(shí)容易上坡，所以為增大牽引力，司機(jī)應(yīng)該換擋位至“低速擋”。故選C。逐點(diǎn)清(二)功率的計(jì)算續(xù)表3．瞬時(shí)功率的計(jì)算利用公式P＝Fvcosα，其中v為瞬時(shí)速度。(1)若vF為物體的速度在力F方向上的分速度，則P＝FvF；(2)若Fv為物體所受外力在速度v方向上的分力，則P＝Fvv。4．平均功率與瞬時(shí)功率的區(qū)別與聯(lián)系平均功率表示物體在某段時(shí)間內(nèi)平均做功的快慢，瞬時(shí)功率表示力在某時(shí)刻做功的快慢。所以平均功率大，物體的瞬時(shí)功率不一定大。[典例]

(2023·揚(yáng)州高一質(zhì)檢)如圖所示，一小孩從滑梯頂端由靜止開(kāi)始滑下，滑至斜面底端后又水平滑行一段距離停在滑道上。已知滑梯的斜面段長(zhǎng)度L＝5.0m，傾角θ＝37°，水平段與斜面段平滑連接。小孩的體重為20kg，與滑梯軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，不計(jì)空氣阻力。已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，g取10m/s2。則該小孩沿斜面段下滑過(guò)程中(

)A．加速度的大小為3m/s2B．克服摩擦力所做的功為300JC．重力做功的平均功率為360WD．滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為1200W[答案]

C[解析]

在小孩沿斜面下滑的過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律得mgsin37°－μmgcos37°＝ma，可得a＝3.6m/s2，A錯(cuò)誤；克服摩擦力所做的功W＝μmgLcos37°＝240J，B錯(cuò)誤；小孩滑到底端時(shí)的速度v＝at＝6m/s，滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率P瞬＝mgvsin37°＝720W，D錯(cuò)誤。/方法技巧/功率計(jì)算的解題技巧(1)應(yīng)該明確所求的功率是平均功率還是瞬時(shí)功率，計(jì)算平均功率與瞬時(shí)功率選擇的公式不同。(2)求平均功率時(shí)，應(yīng)明確是哪一段時(shí)間內(nèi)的平均功率；求瞬時(shí)功率時(shí)，應(yīng)明確是哪一時(shí)刻的瞬時(shí)功率。(3)應(yīng)該明確是求哪一個(gè)力對(duì)物體做功的功率，是動(dòng)力還是阻力，是恒力還是變力等。不同情況應(yīng)選擇不同的公式。[全方位練明]答案：D公式P＝Fv既可以求平均功率，也可以求瞬時(shí)功率，當(dāng)v為平均速度時(shí)，求出的功率為平均功率，當(dāng)v為瞬時(shí)速度時(shí)，求出的功率為瞬時(shí)功率，故B錯(cuò)誤；由P＝Fv知，若F一定，則汽車的功率與它的速度成正比，若P一定，則汽車的牽引力與速度成反比，故C錯(cuò)誤，D正確。答案：B

3．(2023·宜興高一檢測(cè))質(zhì)量為45kg的某同學(xué)在跳繩時(shí)重心高度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。根據(jù)圖像可估算出該同學(xué)在1分鐘