高中物理 专题7.3 功率（讲）（基础版）（含解析）新人教版必修

1、第七章 机械能守恒定律 7.3 功率 知识点一、功率1定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。2定义式：P3单位：国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。1W1J/s技术上常用千瓦(kW)做功率的单位，1kW1000W。4物理意义：功率是标量，它是表示力对物体做功快慢的物理量。知识点二、平均功率与瞬时功率知识点三、额定功率与实际功率知识点四、功率与速度1功率与速度关系式：PFv (F与v方向相同)。2应用：由功率速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度。重难点一、对公式P和PFv的理解1公式P和P

2、Fv的比较PPFv适用条件(1)功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率；(2)当时间t0时，可由定义式确定瞬时功率(1)功率的计算式，仅适用于F与v同向的情况，一般用来求瞬时功率；(2)当v为平均速度时，所求功率为平均功率联系(1)公式PFv是P的推论；(2)功率P的大小与W、t无关。2.公式PFv中三个量的制约关系定值各量间的关系应用P一定F与v成反比汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减小速度v一定F与P成正比汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力F一定v与P成正比汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度思考讨论1什么是平均功率？

3、平均功率的公式是怎样的？什么是瞬时功率？瞬时功率的公式是怎样的？提示：平均功率是一段时间内或某一过程中做功的快慢，平均功率的公式是，或者F，是一段时间内或某一过程中的平均速率；瞬时功率是在某一时刻或某一位置时做功的快慢，PFv，v是某一时刻或某一位置的瞬时速度2做功的快慢和做功的多少有必然联系吗？能不能说做功越多，功率越大？提示：做功快慢和做功多少没有必然联系；做功多，功率不一定大3.汽车上坡时，司机为什么要用“换挡”的办法减小速度，而在平直公路上可以使用高挡？提示：由PFv可知，汽车在上坡时需要更大的牵引力，而发动机的额定功率是一定的，换用低速挡的目的是减小速度，从而增大牵引力【典型例题】【

4、例题1】质量为m的木块静止在光滑的水平面上，某一水平恒力F作用在木块上，求：(1)tt1时刻的瞬时功率。(2)从t0开始，到t1时间内，F的平均功率。【答案】(1) (2)特别提醒：【规律方法】求解功率时应该注意(1)要明确所求功率是某物体各力的功率，还是合力的功率。如汽车发动机的功率是指汽车牵引力的功率，起重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率。(2)要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率 若求平均功率，还需明确是哪段时间内的平均功率，应用公式P或PF进行求解。若求瞬时功率，需明确对应状态的速度v，应用公式PFv求解。如果F、v不同向，则将它们先投影到同一方向上再进行计算 【针对训练】关于功率，

5、下列说法中正确的是 ()A根据P可知，机械做功越多，其功率就越大B根据PFv可知，汽车的牵引力一定与其速度成反比C根据P可知，只要知道时间t内所做的功，就可知任意时刻的功率D根据PFv可知，发动机的功率一定时， 交通工具的牵引力与运动速度成反比【答案】D【解析】由P可知，在时间t一定的情况下，机械做功越多，其功率就越大，选项A错误；根据PFv可知，在发动机的输出功率P一定的情况下，汽车的牵引力与其速度成反比，选项B错误，D正确；功W与一段运动过程相对应，故利用P计算出的是时间t内力对物体做功的平均功率，选项C错误。重难点二、机车的两种启动方式 1机车以恒定功率启动的情况。P一定，v变大，F变小

6、a变小，当a0时，v不变，机车匀速前进，这时FFf，而速度vmax为机车运行的最大速度，以后保持vmax匀速运动。其过程如下：2机车以恒定加速度启动的情况。a一定， F一定，v增大，P增大，当P增大到P额时，变为以恒定功率启动，F减小，a减小，v还要增大，直到a0，v最大，FFf，vmax，此后匀速。其过程可表示如下：3两种过程的vt图象对比4机车启动问题中几个物理量的求法：(1)机车的最大速度vm的求法：机车达到匀速前进时速度最大，此时牵引力F等于阻力Ff，故vm。(2)匀加速启动持续时间的求法：牵引力FmaFf，匀加速的最后速度vm，时间t。(3)瞬时加速度的求法：据F求出牵引力，则加速度

7、a。特别提醒：(1)机车以恒定加速度启动时，匀加速结束时的速度，并未达到整个过程的最大速度vm。(2)PFv中因为P为机车牵引力的功率，所以对应的F是牵引力并非合力，这一点在计算时极易出错。【典型例题】【例题2】汽车发动机的额定功率为60 kW，其质量为5103 kg，在水平路面上行驶时所受阻力恒定为5.0103 N，试求：(1)汽车所能达到的最大速度； (2)若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引力多大？(3)汽车匀加速运动的时间多长？【答案】(1)12 m/s(2)7 500 N(3)16 s特别提醒：1不管以哪种方式启动，当机车以额定功率匀速行驶时，速度均达到最大值，且vm.2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3在PFv中，因为P为机车牵引力的功率，所以对应的F是牵引力并非合力，这一点在计算时一定注意【针对训练】（多选）如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab