高中物理必修二第八章1第二课时　功率学案

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第2课时　功率[学习目标]　1.理解功率的概念。2.掌握平均功率与瞬时功率的区别，能用功率的定义式P＝eq \f(W,t)及功率与速度的关系式P＝Fv进行有关分析和计算(重难点)。一、对功率的理解建筑工地上有两台起重机将重物吊起，下表是它们的工作情况记录：(1)两台起重机哪台做功多？(2)哪台做功快？怎样比较它们做功的快慢呢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．功率(1)意义：功率是表示做功的________的物理量。(2)定义：功W与完成这些功所用________之比。(3)定义式：P＝________。单位：________，简称________，符号是________。(4)功率是________(选填“标”或“矢”)量。2．应用公式P＝eq \f(W,t)解题时，必须明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的功率。(1)力对物体做功越多，这个力的功率就越大。(　　)(2)力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大。(　　)(3)力对物体做功越快，力的功率一定越大。(　　)(4)由P＝eq \f(W,t)可知，当功的大小一定时，功率与时间成反比。(　　)例1　某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进l距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l距离。若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的平均功率分别为P1和P2，则(　　)A．W1＝W2，P1＝P2B．W1＝W2，P1＞P2C．W1＞W2，P1＞P2D．W1＞W2，P1＝P2二、功率的计算在光滑水平面上，一个物体在水平恒力F作用下从静止开始做加速运动，经过一段时间t，末速度为v。求以下两个功率并指出是平均功率还是瞬时功率。(1)在t时间内力F的功率；(2)在t时刻力F的功率。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．平均功率的计算(1)平均功率表示物体在某段时间内做功的快慢；(2)利用eq \x\to(P)＝eq \f(W,t)；(3)利用eq \x\to(P)＝Feq \x\to(v)cos α，其中F为恒力，eq \x\to(v)为物体运动的平均速度。2．瞬时功率的计算瞬时功率表示力在某时刻做功的快慢。利用公式P＝Fvcos α，其中v为瞬时速度。若vcos α为物体的速度在力F方向上的分速度，则P＝F·vcos α；若Fcos α为物体所受外力在速度v方向上的分力，则P＝Fcos α·v。3．平均功率大的物体，瞬时功率不一定大。例2　(2022·杭州市测试)仰卧起坐是《国家学生体质的健康标准》中规定的女生测试项目之一。若某女生一分钟内做了50个仰卧起坐，其质量为50 kg，上半身质量为总质量的0.6倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变，g取10 m/s2。则测试过程中该女生克服重力做功的平均功率约为(　　)A．10 W B．40 WC．100 W D．200 W例3　(2023·台州市高一期中)从空中以2 m/s的初速度平抛一质量为1 kg的物体，物体在空中运动0.6 s落地，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：(1)物体平抛运动过程中重力做的功；(2)物体平抛运动过程中重力做功的平均功率；________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)物体落地前重力的瞬时功率。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________求解功率的步骤1．首先明确求哪个力的功率，即求某个力的功率，还是求物体所受合力的功率。2．若求平均功率，应该明确求哪段时间内的平均功率，然后根据公式P＝eq \f(W,t)或P＝Feq \x\to(v)求解。3．若求瞬时功率，需要明确是哪一时刻或哪一位置，再确定该时刻或该位置的速度，应用公式P＝Fv进行求解。如果F、v不同向，成夹角α，应用公式P＝Fv·cos α进行计算。尤其应该注意F与v的同时性。三、P＝Fv中三个量的制约关系例4　如图所示，汽车停在缓坡上，要求驾驶员在保证汽车不后退的前提下向上启动，这就是汽车驾驶中的“坡道起步”。驾驶员的正确操作是将变速杆挂入低速挡，徐徐踩下加速踏板，然后慢慢松开离合器，同时松开手刹，汽车慢慢启动。下列说法正确的是(　　)A．变速杆挂入低速挡，是为了能够提供较大的牵引力B．变速杆挂入低速挡，是为了增大汽车的输出功率C．徐徐踩下加速踏板，是为了让牵引力对汽车做更多的功D．徐徐踩下加速踏板，是为了让汽车的输出功率保持为额定功率起重机编号被吊物体重力匀速上升速度上升的高度所用时间做功A2.0×103 N4 m/s16 m4 sB4.0×103 N3 m/s6 m2 s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，应换低速挡减小速度v一定F与P成正比汽车上坡时，若速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力F一定v与P成正比汽车在平直高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度