高考物理一轮复习5.2功率学案.doc

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1、第2课时功率基础知识归纳1.功率的概念⑴功W跟完成这些功所用的时间t的比值叫做功率.(2)物理意义：描述做功的快慢.⑶单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，符号为W.(4)功率是标量.2.功率的计算(1)功率的计算公式：P=W(2)平均功率与瞬时功率：因为W=FlCoSαWl所以P=-='vcosαα=0°时，P=FV式中当V是平均速度时，功率P是平均功率；当V是瞬时速度时，功率P是瞬时功率.其区别在于：平均功率粗略描述做功的快慢；瞬时功率精确描述做功快慢.3.机械的额定功率与实际功率任何机械都有一个铭牌，铭牌上所注功率为这部

2、机械的额定功率.它是任何机械长时间正常工作而不损坏机械的最大输出功率.机械运行过程中的功率是实际功率.机械的实际功率可以小于其额定功率(称机械没吃饱)，可以等于其额定功率(称满负荷运行)，还可以在短时间内略大于其额定功率(称超负荷运行).机械不能长时间处于超负荷运行，这样会损坏机械设备，缩短其使用寿命.重点难点突破一、功率的计算1.平均功率即某一过程的功率，其计算既可用P=t,也可用P=FVCoSα.2.瞬时功率即某一时刻的功率，其计算只能用P=Fvcosα.二、机车的启动问题发动机的额定功率是指牵引力的功率，而不是合外力的功率

3、.P=FV中，F指的是牵引力.在P一定时，F与V成反比；在F一定时，P与V成正比.1.在额定功率下启动对车在水平方向上受力分析如图，由公式P=FV和F-Ffi0=—ma知，由于P恒定，随着V的增大，F必将减小，a也必F、艮Y将减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，直到F=Ff时，a=0,这时V达到最大值V一Pm=PmmFFf发力）.可见，在恒定功率下启动的加速一定不是匀加速.这种加速过程动机做的功只能用W-Pt计算，不能用W=Fl计算（因为F为变其速度一时间图象如图所示.2.以恒定加速度a启动由公式P-FV和F-f-ma知，由于

4、a恒定，所以F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，此时速度为V^-卡塔=Vm，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，由于机车的功率不变，速度增大，牵引力减小，从而加速度也减小，直到F-Ff时，a=0,这时速度达到最大值Vm-Pm.Ff可见，恒定牵引力的加速，即匀加速运动时，功率一定不恒定.这种加速过程发动机做的功只能用W-F•计算，不能用W-P∙t计算（因为P为变化功率）.其速度一时间图象如图所示要注意两种加速运动过程的最大速度的区别

5、三、求变力做功问题如果汽车是以恒定功率启动，则牵引力是变力，发动机做功为变力做功，若汽车的功率不变，则可求汽车牵引力做的功.,h「典例精析1.功率的计算【例1】（2020•宁夏）质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用.力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则（）A.3t0时刻的瞬时功率为5FjOmB.3to时刻的瞬时功率为15F°2tom2因此在O〜3to内的平均功率P=W^-W2=25F0I0,故B、D正确.3t06m【答案】BD【思维提升】本题主要考查瞬时功率和平均功率的计算，要求同

6、学们对两个功率理解透彻，并能灵活运用公式.【拓展1】从空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，不计空气阻力，取g=10m/s2,求：(1)在抛出后3S内重力的功率；(2)在抛出后3S末重力的功率(设3S时未落地).【解析】(1)3S内的功率是指平均功率，3S内重力做功：12WG=mgh=mg∙2gtWG11P=~=mg-2gt=10×2×10×3W=150W⑵3S末的功率是指瞬时功率，应用P=FVCoSα求解，结合平抛知识得P=mg∙gt=10×10×3W=300W1.机车启动问题【例2】质量是2000kg

7、、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2,运动中的阻力不变.求：(1)汽车所受阻力的大小；(2)3S末汽车的瞬时功率；(3)汽车做匀加速运动的时间；(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功.【解析】(1)所求的是运动中的阻力，若不注意“运动中的阻力不变”，则阻力不易求出.以最大速度行驶时，根据P=FV,可求得F=4000N.而此时牵引力和阻力大小相等.(2)由于3S时的速度V=at=6m/s,而牵引力由F-Ff=ma得F=8OOON,故此时的功率

8、为P=FV=4.8×104W⑶设匀加速运动的时间为t,则t时刻的速度为V=at=2t,这时汽车的功率为额定功率.由P=Fv,将F=8OOON和v=2t代入得t=5S11⑷匀加速运动阶段牵引力为恒力，牵引力所做的功W=Fl=Fqat2=8000×q×2×52J=2