高中物理人教版 (新课标)必修23.功率学案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修23.功率学案

学情调查、情境导入1. 功的概念和功的计算公式。2. 正、负功的意义。问题展示、合作探究一、功率P 1．功率的定义： 2．功率的定义式： 3．功率的单位： 4．功率是标量。5．物理意义： 二、功率的力和速度表达式：P=Fvcosθ1．表达式推导：2．式中F是对物体做功的力，v是物体的运动速度，θ是F和速度v之间的夹角。 3．在F和v同向时θ=0°，表达式为：P=Fv。 三、力的平均功率和瞬时功率1．平均功率 ①描述力在一段时间内做功的快慢。 ②计算公式： P=W/t ① P=Fvcosθ ② θ=O°时， P=Fv ③ 应用②③式计算时注意：力F必须是恒力，v为一段时间t内的平均速度。 ③平均功率对应于一段时间或一个过程，并且同一物体在不同时间段内的平均功率一般不相同，因此说平均功率时一定要说明是哪一段时间内的平均功率。 2．瞬时功率 ①力在某一时刻的功率，对应于物体运动的某一时刻或某一位置。 ②计算公式：P=Fvcosθ P=Fv (F与v同向时) 式中v表示某一时刻的瞬时速度。例：质量m=2kg的物体从距地面45m的高处自由下落，在t=-2s的时间内重力所做的功等于多少?在这段时间内重力做功的平均功率等于多少?在这段时间内重力做功的平均功率等于多少？在2s末重力做功的瞬时功率等于多少?四、额定功率和实际功率1．额定功率：指动力机器长时间正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。额定功率是动力机器的重要性能指标，一个动力机器的额定功率是一定的。 2．实际功率：指机器工作时实际输出的功率。动力机器不一定在额定功率下工作，机器长期正常工作时的实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率不应大于额定功率。五、汽车的两种启动方式①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必将减小，a也必将减小，汽车做加速度不断减小的变加速运动，直到F=f，a=0，这时v达到最大值。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为F为变力）。②恒定牵引力（加速度）的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽车做匀加速运动，而随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率Pm，功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，其最大速度为，此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=Fs计算，不能用W=Pt计算（因为P为变功率）。达标训练、巩固提升A1．一物体从静止开始自由下落，在第1s和第3s末，重力对物体做功的瞬时功率之比为 A．1：3 B．3：1 C．1： 9 D．9：1A2．一台电动机的功率是lOkW，用这台电动机匀速提升2．7×104kg的货物，提升的速度是多大?取g=lOm/s2。B3. 机车和列车的总质量，机车的功率不变，火车与轨道间的动摩擦因数，空气阻力不计。求：（1）当车速时和车速时火车的加速度； （2）火车的最大速度（g取）。B4.质量为2kg的物体放在摩擦因数为0．5的水平地面上，对物体施加一个大小为10N，与地面成37°角的拉力，使物体从静止出发移动5m。在这个过程中，拉力对物体做功_________，摩擦力对物体做功_________；在2s末时拉力的瞬时功率为_________(sin37°=0．6，cos37°=0.8)。C5．一台起重机匀加速地将质量m=1．0×103kg的货物竖直吊起，在2s末货物的速度v=4．0m/s。取g=lOm／s2，不计额外功。求： 起重机在这2s时间内的平均输出功率。 (2)起重机在2s末的瞬时输出功率。知识梳理 归纳总结 预习指导、新课链接 1. 理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。 2. 理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。