4/5第2課時(shí)功率(強(qiáng)基課逐點(diǎn)理清物理觀念)課標(biāo)要求層級(jí)達(dá)標(biāo)1.理解功率。了解生產(chǎn)生活中常見機(jī)械的功率大小及其意義。2.分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí),牽引力與速度的關(guān)系。學(xué)考層級(jí)1.理解功率的概念。2.掌握平均功率與瞬時(shí)功率的區(qū)別,能用功率的定義式P=Wt及功率與速度的關(guān)系式P=Fv選考層級(jí)理解機(jī)車啟動(dòng)的兩種方式,會(huì)分析生產(chǎn)生活中機(jī)車啟動(dòng)過程中物理量的變化。逐點(diǎn)清(一)對(duì)功率的理解[多維度理解]1.功率(1)意義:功率是表示做功的的物理量。

(2)定義:功W與完成這些功所用之比。

(3)定義式:P=Wt。單位:,簡(jiǎn)稱,符號(hào)是(4)標(biāo)矢性:功率是。

2.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表示這段時(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。

(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。

[全方位練明]1.判斷下列說法是否正確。(1)由P=Wt知,做功越多,功率越大。()(2)力對(duì)物體做功越快,力的功率一定越大。()(3)汽車爬坡時(shí)常常需要換高速擋。()(4)沿水平方向運(yùn)動(dòng)的物體,速度越大,重力做功的功率越大。()2.關(guān)于功率,下列說法正確的是()A.功率是用來描述力對(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3.(2023·廣東1月學(xué)考)(多選)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,該過程牽引力()A.做功為2×106JB.做功為1×105JC.做功的功率不變D.做功的功率逐漸變大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”,并踩油門逐點(diǎn)清(二)功率的計(jì)算[多維度理解]1.公式P=Wt和P=Fv公式P=WP=Fv適用條件(1)功率的定義式,適用于任何情況下功率的計(jì)算,一般用來求平均功率(2)當(dāng)時(shí)間t→0時(shí),可由定義式確定瞬時(shí)功率(1)功率的計(jì)算式,僅適用于F與v同向的情況,若F與v不同向,則有P=Wt=Flcosαt=Fv(2)v為平均速度時(shí)功率為平均功率,v為瞬時(shí)速度時(shí)功率為瞬時(shí)功率聯(lián)系公式P=Fv是P=Wt2.平均功率的計(jì)算(1)利用P=Wt(2)利用P=Fvcosα計(jì)算,其中F為恒力,v為物體運(yùn)動(dòng)的平均速度。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)系平均功率表示力在某段時(shí)間內(nèi)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](2024·西安高一質(zhì)檢)(多選)如圖所示,一小孩從滑梯頂端由靜止開始滑下,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程中()A.加速度的大小為3.6m/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聽課記錄:[思維建模]求解功率的解題技巧(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]1.下列關(guān)于功率公式P=Wt和P=Fv的說法正確的是()A.由P=Wt知,只要知道W和tB.P=Fv只能求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率C.由P=Fv知,汽車的功率與它的速度成正比D.由P=Fv知,當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí),牽引力與速度成反比2.如圖所示,位于水平面上的物體A,在斜向上的恒定拉力F作用下,由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體質(zhì)量為10kg,F的大小為100N,方向與速度v的夾角為37°,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,取g=10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)則:(1)第2s末,拉力F對(duì)物體做功的功率是多大?(2)從開始運(yùn)動(dòng)到物體前進(jìn)12m的過程中,拉力對(duì)物體做功的平均功率是多大?第2課時(shí)功率逐點(diǎn)清(一)[多維度理解]1．(1)快慢(2)時(shí)間t(3)瓦特瓦W(4)標(biāo)量2．(1)這個(gè)力速度(2)Fv①平均②瞬時(shí)(3)反減小[全方位練明]1．(1)×(2)√(3)×(4)×2．選B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；由功率公式P＝eq\f(W,t)可知，完成相同的功，做功時(shí)間越長(zhǎng)功率越小，故B正確；功率等于單位時(shí)間內(nèi)力做的功，與機(jī)械是否省力無關(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．選AD牽引力做功W＝Fl＝2×106J，故A正確，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．選C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)[典例]選AC在小孩沿斜面下滑的過程中，設(shè)小孩沿斜面下滑的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律得mgsin37°－μmgcos37°＝ma，可得a＝3.6m/s2，A正確；克服摩擦力所做的功W＝μmgLcos37°＝240J，B錯(cuò)誤；根據(jù)L＝eq\f(1,2)at2，可得小孩從斜面頂端滑到底端的時(shí)間t＝eq\f(5,3)s，重力做的功W＝mgh＝mgLsin37°＝600J，因此重力做功的平均功率eq\x\to(P)＝eq\f(W,t)＝360W，C正確；小孩滑到斜面底端時(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。[全方位練明]1．選D知道W和t，由P＝eq\f(W,t)求出的功率是t時(shí)間內(nèi)的平均功率，故A錯(cuò)誤；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。2．解析：(1)水平面對(duì)物體的支持力大小FN＝mg－Fsin37°＝10×10N－100×0.6N＝40N由牛頓第二定律得物體的加速度大小a＝eq\f(Fcos37°－μFN,m)＝eq\f(100×0.8－0.5×40,10)m/s2＝6m/s2第2s末，物體的速度大小v＝at＝12m/s第2s末，拉力F對(duì)物體做功的功率P＝Fvcos37°＝960W。(2)從開始運(yùn)動(dòng)到物體前進(jìn)1