1、學案4 功率【學習目標】1.理解功率的概念，能運用功率的定義式P進行有關(guān)的計算.2.理解額定功率和實際功率的概念，了解平均功率和瞬時功率的含義.3.根據(jù)功率的定義導出PFv，并能用于分析、計算和解釋相關(guān)現(xiàn)象，如分析汽車功率一定時，牽引力與速度的關(guān)系【學習任務】問題設(shè)計建筑工地上有三臺起重機將重物吊起，下表是它們的工作情況記錄：起重機編號被吊物體重量勻速上升速度上升的高度所用時間做功A2.0103 N4 m/s16 m4 sB4.0103 N3 m/s12 m4 sC1.6103 N2 m/s20 m10 s(1)三臺起重機哪臺做功多？(2)哪臺做功快？怎樣比較它們做功的快慢呢？要點提煉1功率：

2、P(1)意義：功率是表示物體做功快慢的物理量(2)普適性：此公式是功率的定義式，適用于任何情況下功率的計算2額定功率和實際功率(1)額定功率是指動力機械長期正常工作時最大的輸出功率，是動力機械重要的性能指標一個動力機械的額定功率是一定的，通常都在銘牌上標明機械工作時必須受額定功率的限制(2)實際功率是機械工作時實際輸出的功率，也就是發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力所做功的功率，實際功率可以小于、也可以等于額定功率，但實際功率大于額定功率會損壞機械(3)額定功率和實際功率的關(guān)系：實際功率往往小于額定功率，但也可以在很短時間內(nèi)大于額定功率，若較長時間保持實際功率大于額定功率會損壞機械(以上橫線上填“大于”或 “

3、小于”)二、功率與速度問題設(shè)計一個物體在恒力F的作用下，在t時間內(nèi)發(fā)生的位移為l，已知作用力F的方向和位移方向相同，求：(1)在t時間內(nèi)力F所做的功；(2)在t時間內(nèi)力F的功率要點提煉1功率與速度的關(guān)系：PFv(當F與v有夾角時，PFvcos)2三個量的制約關(guān)系：(1)P一定時，F(xiàn)與v成反比，如汽車上坡時減小速度來增大牽引力(2)v一定時，F(xiàn)與P成正比，如汽車速度不變時，加大油門可以增大牽引力(3)F一定時，P與v成正比，如汽車勻加速行駛時，速度增大，功率也增大3平均功率和瞬時功率(1)平均功率：時間t內(nèi)功率的平均值，計算公式有：和F.(2)瞬時功率：某一時刻功率的瞬時值，能精確地描述做功的快

4、慢，計算公式有：PFv，其中v為瞬時速度，當F與v夾角為時，PFvcos .三、機車的兩種啟動方式1機車以恒定功率啟動的運動過程分析所以機車達到最大速度時a0，F(xiàn)Ff，PFvmFfvm，這一啟動過程的vt圖象如圖1所示，其中vm.圖12機車以恒定加速度啟動的運動過程分析所以機車在勻加速運動中達到最大速度v0時，F(xiàn)Ffma，PFv0，v0vm，v0繼續(xù)增大到vm，加速度逐漸減小到零，最后仍有vm，做勻速運動這一運動過程的vt圖象如圖2所示圖2說明 (1)以恒定加速度啟動時，勻加速結(jié)束時速度并未達到最大速度vm.(2)兩種啟動方式最終最大速度的計算均為vm.一、對功率的理解例1 關(guān)于功率，下列說法

5、正確的是( )A功率是描述力對物體做功多少的物理量B力做功時間越長，力的功率一定越小C力對物體做功越快，力的功率一定越大D力F越大，速度v越大，瞬時功率就越大二、功率的計算例2 如圖3所示，質(zhì)量為m2 kg的木塊在傾角37的斜面上由靜止開始下滑(假設(shè)斜面足夠長)，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，已知：sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2，求：圖3(1)前2 s內(nèi)重力做的功；(2)前2 s內(nèi)重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬時功率針對訓練 水平恒力F作用在一個物體上，使該物體由靜止沿光滑水平面在力的方向上移動距離l，恒力F做的功為W1，平均功率為P1；再用同樣的水平恒

6、力F作用在該物體上，使該物體在粗糙的水平面上在力的方向上由靜止移動距離l，恒力F做的功為W2，平均功率為P2，下列選項正確的是( )AW1P2 BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P2三、機車啟動問題例3 一輛重5 t的汽車，發(fā)動機的額定功率為80 kW.汽車從靜止開始以加速度a1 m/s2做勻加速直線運動，車受的阻力為車重的0.06倍(g取10 m/s2)求：(1)汽車做勻加速直線運動的最長時間(2)汽車開始運動后，5 s末和15 s末的瞬時功率【補充學習材料】1(對功率的理解)關(guān)于功率，下列各種說法中正確的是( )A功率大說明物體做功多B功率小說明物體做功慢C單位時間

7、內(nèi)做功越多，其功率越大D由PFv可知，機車運動速度越大，功率一定越大2(功率的計算)質(zhì)量m3 kg的物體，在水平力F6 N的作用下，在光滑水平面上從靜止開始運動，運動時間t3 s，求：(1)力F在t3 s內(nèi)對物體所做功的平均功率(2)在3 s末力F對物體做功的瞬時功率3(機車啟動問題)在水平路面上運動的汽車的額定功率為100 kW，質(zhì)量為10 t，設(shè)阻力恒定，且為車重的0.1倍，求：(g取10 m/s2)(1)汽車在運動過程中所能達到的最大速度(2)若汽車以0.5 m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？(3)若汽車以不變的額定功率從靜止啟動，當汽車的加速度為2 m

8、/s2時，速度為多大？【實驗班特供題組】題組一 對功率的理解1下列關(guān)于功率的說法中正確的是( )A由P知，力做的功越多，功率越大B由PFv知，物體運動得越快，功率越大C由WPt知，功率越大，力做的功越多D由PFvcos 知，某一時刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大2下列關(guān)于功率的說法，正確的是( )A力對物體做的功越多，功率就越大B做功時間短的機械，功率大C完成相同的功，用的時間越長，功率越大D功率大的機械在單位時間內(nèi)做的功會更多3關(guān)于實際功率和額定功率，下列說法正確的是( )A動力機械銘牌上標明的是該機械的額定功率B額定功率是動力機械工作時必須保持的穩(wěn)定功率C在較短的時間內(nèi)，實際功率可以

9、大于額定功率D在較長的時間內(nèi)，實際功率可以小于額定功率4放在水平面上的物體在拉力F作用下做勻速直線運動，先后通過A、B兩點，在這個過程中( )A物體的運動速度越大，力F做功越多B不論物體的運動速度多大，力F做功不變C物體的運動速度越大，力F做功的功率越大D物體的運動速度越大，力F做功的功率不變題組二 機車啟動問題分析5汽車由靜止開始運動，若要使汽車在開始運動的一小段時間內(nèi)保持勻加速直線運動，則( )A不斷增大牽引力和牽引力的功率B不斷減小牽引力和牽引力的功率C保持牽引力不變，不斷增大牽引力功率D不能判斷牽引力功率怎樣變化6汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P，快進入鬧市區(qū)時，司機

10、減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛下面四個圖象中，哪個圖象正確表示了從司機減小油門開始，汽車的速度與時間的關(guān)系( )7質(zhì)量為m的汽車由靜止開始以加速度a做勻加速運動，經(jīng)過時間t，汽車達到額定功率，則下列說法正確的是( )Aat是汽車額定功率下的速度最大值Bat不是汽車額定功率下的速度最大值C汽車的額定功率是ma2tD題中所給條件求不出汽車的額定功率8如圖1所示為一汽車在平直的公路上，由靜止開始運動的速度圖象，汽車所受阻力恒定圖中OA為一段直線，AB為一段曲線，BC為一平行于時間軸的直線，則( )圖1AOA段汽車發(fā)動機的功率是恒定的BOA段汽車發(fā)動機的牽引力是恒定的CAB段

11、汽車發(fā)動機的功率可能是恒定的DBC段汽車發(fā)動機的功率是恒定的題組三 功率的計算9質(zhì)量為M的物體從高處由靜止下落，若不計空氣阻力，在第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)重力做的功的功率之比為(物體未落到地面，g取10 m/s2)( )A35 B11 C13 D2310拖拉機耕地時一般比在道路上行駛時速度慢，這樣做的主要目的是( )A節(jié)省燃料B提高柴油機的功率C提高傳動機械的效率D增大拖拉機的牽引力11如圖2所示是甲、乙兩物體做功與所用時間的關(guān)系圖象，那么甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙相比( )圖2AP甲P乙BP甲P乙CP甲P乙D無法判定12一輛小車在水平面上做勻速直線運動，從某時刻起，小車所受牽引力和阻力隨時間變化的規(guī)律如圖3所示，則作用在小車上的牽引力F的功率隨時間變化的規(guī)律是下圖中的( )圖313某物體從高為H處由靜止下落至地面，用時為t，則下述結(jié)論正確的是( )A前、后內(nèi)重力做功相等B前、后內(nèi)重力做功相等C前、后內(nèi)重力做功的平均功率相等D前、后內(nèi)重力做功的平均功率相等14如圖4所示，位于水平面