物理教科必修2第4章第二节

1、必修必修2 2 第四章第四章第二节第二节功率功率课标定位应用：应用：1.1.公式公式P PF Fv的应用的应用2 2机车启动中的各量间计算机车启动中的各量间计算理解：理解：1.1.公式公式P PF Fv的意义的意义2 2机车的两种启动方式机车的两种启动方式认识：认识：1.1.功率的概念、公式及单位功率的概念、公式及单位2 2额定功率与实际功率、平均功率与瞬时功率额定功率与实际功率、平均功率与瞬时功率课前自主学案比值比值瓦特瓦特4物理意义：功率是标量，它是表示物体物理意义：功率是标量，它是表示物体_的物理量的物理量5额定功率和实际功率额定功率和实际功率(1)额定功率是指机器额定功率是指机器_正常

2、工作允许正常工作允许的功率的功率(2)实际运行的功率可以实际运行的功率可以_额定功率，额定功率，但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功率在短时间内大于额定功率际功率在短时间内大于额定功率做功快慢做功快慢长时间长时间小于或等于小于或等于二、功率、力和速度之间的关系二、功率、力和速度之间的关系1功率与速度的关系：功率与速度的关系：_2在在PFv中，若中，若v是物体的平均速度，是物体的平均速度，P就是对就是对应时间应时间t内的内的_；若；若v是瞬时速度，是瞬时速度，则则P表示该时刻的表示该时刻的_3汽车上坡时，司机换用低速挡，加大油门，可汽车上坡时，

3、司机换用低速挡，加大油门，可以得到较大的动力以得到较大的动力PFv平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率思考感悟思考感悟功率越大，做功一定越多吗？功率越大，做功一定越多吗？提示：提示：功率表示做功的快慢，功率大表示做功快，功率表示做功的快慢，功率大表示做功快，不一定做功多因为做功的多少，还与时间长短不一定做功多因为做功的多少，还与时间长短有关有关核心要点突破核心要点突破一、对平均功率、瞬时功率及一、对平均功率、瞬时功率及PFv的理解的理解1平均功率与瞬时功率的比较平均功率与瞬时功率的比较2.对对PFv的理解的理解(1)公式公式PFv中的力中的力F与速度与速度v应共线，若应共线，若v为瞬为瞬时速度，则

4、用此式计算出的功率为瞬时功率，时速度，则用此式计算出的功率为瞬时功率，v为平均速度，则计算的是该段时间内的平均功为平均速度，则计算的是该段时间内的平均功率率(2)用此式计算功率时要明确是哪个力的功率，用此式计算功率时要明确是哪个力的功率，还是物体所受合力的功率，汽车的功率是指汽车还是物体所受合力的功率，汽车的功率是指汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢丝牵引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢丝拉力的功率拉力的功率3PFv中三个量的制约关系中三个量的制约关系定值定值各量间的关系各量间的关系应用应用P一定一定F与与v成反比成反比汽车上坡时，要增大牵引汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减

5、小速度力，应换低速挡减小速度v一定一定F与与P成正比成正比汽车上坡时，要使速度不汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力出功率，获得较大牵引力F一定一定v与与P成正比成正比汽车在高速路上，加大油汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提门增大输出功率，可以提高速度高速度特别提醒：特别提醒：(1)若求平均功率，还需明确是哪段时若求平均功率，还需明确是哪段时间内的平均功率，可由公式间内的平均功率，可由公式PFv或或PW/t来计来计算算(2)若求瞬时功率，需明确是哪一时刻或哪一位置若求瞬时功率，需明确是哪一时刻或哪一位置的瞬时功率，再确定该时刻或该位

6、置的速度，应的瞬时功率，再确定该时刻或该位置的速度，应用公式用公式PFv来计算如果来计算如果F、v不同向，则投影不同向，则投影到相同方向再计算到相同方向再计算二、机车启动问题二、机车启动问题1 1恒定功率启动过程恒定功率启动过程( (P P不变不变) )图图4212 2匀加速度启动过程匀加速度启动过程( (a a不变不变) )汽车先以恒定的加速度启动，达到额定功率汽车先以恒定的加速度启动，达到额定功率P P额额后再后再以恒定功率运动，因此启动过程分为两个阶段：以恒定功率运动，因此启动过程分为两个阶段：这一启动过程的vt图像如图422所示图图422课堂互动讲练课堂互动讲练平均功率和瞬时功率的计算

7、平均功率和瞬时功率的计算质量为质量为m2 kg的木块在倾角的木块在倾角37的斜的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为数为0.5，已知：，已知：sin370.6，cos370.8，g取取10 m/s2.求：求：(1)前前2 s内重力做的功；内重力做的功；(2)前前2 s内重力的平均功率；内重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬时功率末重力的瞬时功率【答案答案】(1)48 J(2)24 W(3)48 W【误区警示误区警示】(1)要弄清所求的是瞬时功率还是要弄清所求的是瞬时功率还是平均功率平均功率(2)求瞬时功率时，注意力和瞬时速度之间的夹求瞬时

8、功率时，注意力和瞬时速度之间的夹角此题易把重力和末速度的夹角搞错角此题易把重力和末速度的夹角搞错变式训练变式训练1质量为质量为0.5 kg的物体从高处自由下落，的物体从高处自由下落，在下落的前在下落的前2 s内重力对物体做的功是多少？这内重力对物体做的功是多少？这2 s内重力对物体做功的平均功率是多少？内重力对物体做功的平均功率是多少？2 s末，末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？重力对物体做功的瞬时功率是多少？(g取取10 m/s2)机车启动问题分析机车启动问题分析 大地震破坏性巨大，山崩地裂，房屋倒塌，大地震破坏性巨大，山崩地裂，房屋倒塌，道路中断，给抗灾抢险工作带来很大难度，大型机道路中

9、断，给抗灾抢险工作带来很大难度，大型机械一旦进入现场，其作用非常巨大一起重机由静械一旦进入现场，其作用非常巨大一起重机由静止开始匀加速竖直提起质量为止开始匀加速竖直提起质量为m的重物，当重物的的重物，当重物的速度为速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值时，起重机的有用功率达到最大值P，以，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止，重力加速度为最大速度匀速上升为止，重力加速度为g，空气阻，空气阻力不计力不计(1)试对重物上升的整个过程进行运动性质分析试对重物上升的整个过程进行运动性质分析(2)求钢绳的最大拉力为多大？求钢绳的

10、最大拉力为多大？(3)求重物的最大速度为多大？求重物的最大速度为多大？【思路点拨思路点拨】本题为机车的匀加速启动模型，本题为机车的匀加速启动模型，先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动，直至最后做匀速运动运动，直至最后做匀速运动【自主解答自主解答】(1)起重机达到最大功率之前，重起重机达到最大功率之前，重物做匀加速直线运动，拉力物做匀加速直线运动，拉力F不变，达到最大功率不变，达到最大功率P之后，由于速度继续增大，由之后，由于速度继续增大，由PFv知，知，F逐渐逐渐减小，加速度减小，重物做加速度越来越小的加减小，加速度减小，重物做加速度越来越小的加速直线运动最后达到匀速直线运动时，重物