高中物理 4.2 功 率学案 教科版必修2
更新时间:2023-05-06 00:51:01 阅读量: 实用文档 文档下载
第2节功率
[导学目标] 1.理解功率的概念,能运用功率的定义式P
=
W t
进行有关的计算.2.理解额
定功率和实际功率的概念,了解平均功率和瞬时功率的含义.3.根据功率的定义导出P=Fv,能用于分析、计算和解释现象,如分析汽车功率一定时,牵引力与速度的关系.
1.加速度的物理意义:a=Δv
Δt
,表示速度变化的______,其大小由Δv和Δt共同决
定.
2.牛顿第二定律:物体运动的加速度与物体所受的________成正比,与物体的______成反比,加速度的方向与物体所受________的方向一致.
3.功是力和______________________________的乘积,是一过程量.
一、功率的含义
[问题情境]
起重机编号被吊物
体重量
被吊物体
运动情况
所用
时间
做功
A 2×103 N 4 m/s匀速上升 4 s 3.2×104 J
B 4×103 N 3 m/s匀速上升 4 s 4.8×104 J
C 1.6×104 N 2 m/s匀速上升 1 s 3.2×104 J
[要点提炼]
1.定义
力对物体所做的功W与做功所用时间t的________叫做功率.
1
2.功率是表示物体做功______的物理量,它由物体所做的功和做这些功所需的时间共同决定,并不单纯由________决定,也不单纯由做功__________决定.
3.功率是____量.
4.功是力的功,那么功率也就是力的功率.我们经常说的物体做功的功率,实际上是物体的力的功率.例如,汽车的功率就是汽车牵引力的功率.
图1
例1如图1所示,质量为m的物体A从斜面的顶端滑下,经过时间t滑到斜面的底端,斜面是固定在水平面上的,其倾角为α,斜面的长度为x,试求:物体在时间t内的重力的功率.
二、功率、力和速度之间的关系
[问题情境]
一个物体在力F的作用下以速度v匀速运动,在时间t内发生的位移为x,已知作用力F的方向和位移方向相同,求:
(1)力F所做的功;
(2)力F的功率.
2
[要点提炼]
1.根据公式P=Fv可分析
(1)当功率P一定时,F与v成____比,即做功的力越大,其速度就越____.当交通工具的功率一定时,要增大牵引力,就要减小速度.所以汽车上坡时,司机要用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力.
(2)当速度v一定时,P与F成____比,即做功的力越大,它的功率就越____.汽车从平路到上坡时,若要保持速率不变,必须加大油门,增大发动机功率来得到较大的牵引力.
(3)当力F一定时,功率P与速度v成正比,即速度越____,功率越____.
起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升,输出的功率不等,速度越大,起重机输出的功率越大.
2.关于平均功率和瞬时功率
(1)利用P=Fv这一表达式,可以求恒力在某时刻的功率,也可以求变力在某时刻的功率;可以求某个力的功率,也可以求合力的功率.
(2)公式P=Fv,一般用来计算______功率,但如果F为恒力,v取______速度,此式也可用来计算平均功率.
(3)P=Fv,适用于F与v同向的情况,但如果二者夹角为θ,则用P=________来计算功率.
例2质量m=3 kg的物体,在水平力F=6 N的作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=3 s,求:
(1)力F在t=3 s内对物体所做的功;
(2)力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率;
(3)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率.
例3如图2所示,
图2
质量为m=2 kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2,求:
(1)前2 s内重力做的功.
(2)前2 s内重力做功的平均功率.
(3)2 s末重力做功的瞬时功率.
3
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