4.2功率-高一下学期物理教科版必修2

M=2kgM=2kg甲乙M=200kgM=200kgH=10m历时5秒历时10秒对甲：W＝Mgh=200×10×10J＝20000J对乙：W＝Mgh=200×10×10J＝20000J平均每秒做功：平均每秒做功：§4.2功率3．单位：焦/秒(瓦特)简称“瓦”，符号：W

1W=1J/s1kW=1000W2．定义式：P=1．定义：力对物体所做的功W与做功所用时间t的比值叫做功率。(或单位时间内完成的功)4．物理意义：表示力做功的快慢。一、功率：5．标量：功率是标量,也有正负。

注意：功率与功的区别与联系：区别：功是力对位移的积累；功率表示力做功的快慢。

联系：功率是单位时间内完成的功。6.输入功率和输出功率：机器工作时，外界对机器做功的功率叫输入功率，机器对外界做功的功率叫输出功率。机器的效率（1）额定功率P额：由于各种机器在一定时间内能够转化的能量是有限的，各种都有一个长时间正常工作允许的功率，叫做额定功率，即铭牌上的标称值。

(2)实际功率P实：是指机器工作时实际输出功率。故有：P实≤P额

注意：对一切机车，车辆设计时规定了正常行驶时最大功率，即额定功率(铭牌上标明)，发动机工作时的实际功率，可以小于额定功率但不能长时间超过。7、额定功率P额和实际功率P实W=Fxcosα又：P=∴P=且v=二、功率与速度的关系：1.推导：如图，由功和功率的定义有：∴P=FvcosαFαx(α为F、v夹角)(1)平均功率：（2）瞬时功率：表示在一段时间内力对物体做功的平均快慢。表示在某一时刻力对物体做功的快慢。2.平均功率和瞬时功率

（α为F与的夹角）平均速度（α为F与v瞬的夹角）特别地：对机车等交通工具来说，一般α=0机车功率：指牵引力功率，并非合力功率。αvmg解：由题意有：

重力的瞬时功率：P=mgvcos(90°-α)

=mgvsinα重力的平均功率：例1：质量为m的物体从倾角为α的光滑斜面顶端由静止滑下，滑到斜面底端时的速度为v，求:重力的瞬时功率和整个过程的中重力的平均功率。【巩固练习】：《笔记》P44例2、针对训练2、“随堂演练”第4题。

3.对公式P=Fv讨论：①F一定时，物体运动速度越大，功率P也越大，例如汽车、轮船的牵引力一定时，速度越大，单位时间内消耗能量也越大，输出功率越大。②v一定时，F越大，P越大，例如汽车、轮船的速度一定时，装载货物越多，需要的牵引力越大，单位时间内消耗的能量越大，输出功率也越大。③P一定时，F与v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度．所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力．【巩固练习】：《笔记》P45例4、“随堂演练”第1、2题。vP=Fv汽车功率汽车的牵引力汽车的瞬时速度汽车加速运动的情况有两种：1.以恒定功率P（

≤P额）启动;2.以恒定加速度a启动。三、机车的两种启动方式【合作探究】：若汽车以恒定功率P（

≤P额）启动，则加速度a和速度v如何变化？vF牵f阻瞬时速度v↑牵引力F牵↓加速度a

↓F>fa>0F牵=f阻，a=0，v达最大变加速匀速1.以恒定功率P（=F牵v）启动vF牵f阻变加速匀速

解：(1)匀速行驶时，F=f=1500N由P=Fv，得：

v==m/s=40m/s。

(2)以v1=15m/s匀速行驶时，

P实=Fv1=fv1=22500W=22.5kWFfv匀速行驶例题：某型号汽车发动机的额定功率为60kw，在水平路面上行驶时受到的阻力是1500N，求:(1)发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。(2)在同样的阻力下，如果匀速行驶速度为15m/s，发动机输出的实际功率是多少？【巩固练习】：《笔记》P46例2【合作探究】：若汽车以恒定加速度a启动，则加速度a、速度v和功率P如何变化？vF牵f阻2.以恒定加速度a启动vF牵f阻匀加速变加速匀速匀加速直线运动a减小的变加速匀速运动对两种启动方式都要紧扣：

P=F牵v

F牵─f阻=ma且当F牵=f阻时，速度达最大即：两种过程的v－t图对比注意：(1)机车以恒定加速度启动时，先后经过两个过程，匀加速结束时的速度，并未达到整个过程的最大速度vm，只是达到匀加速阶段的最大速度。(2)在P＝Fv中，P为机车牵引力的功率，F是牵引力。以恒定加速度a启动以恒定功率P启动例题：在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kW，质量为10t，设阻力恒定，且为车重的0.1倍，求：(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度；(2)若汽车以0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？解：(1)当汽车速度最大时，F＝f，P额＝Fv故：对汽车由牛顿第二定律有：F-f=ma由P额=Fv有：例题：在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kW，质量为10t，设阻力恒定，且为车重的0.1倍，(3)若汽车以额定功率不变从静止启动后，当汽车的加速度为2m/s2时，速度多大？解：（3）对汽车由牛顿第二定律有：F´-f=ma´解得：F´=3×104N由P额＝Fv有：解得：v=3.3m/s方法总结：对两种启动方式都要紧扣：P=F牵v

F牵─f阻=ma且当F牵=f阻时，速度达最大即：例:汽车发动机的输出功率为P=60kw并保持不变，汽车的质量为5t，汽车在平直公路行驶时，阻力是车重的0.1倍（g=10m/s2）求:(1)当汽车的加速度为2m/s2时，速度为多大？(2)当汽车的速度为6m/s时，加速度为多大？(3)若汽车以0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？【巩固练习】：《分层训练》P114第11题。

2.以恒定加速度a启动当F=F阻时，a＝0

，v达到最大