【最新】2018-2019学年最新(新课标)人教版必修2课件：第七章7.3功率

2 一台起重机从静止起匀加速地将质量m＝1.0×103 kg的货 物竖直吊起，在2 s末货物的速度v＝4.0 m/s.求起重机在这2 s内 的平均输出功率及2 s末的瞬时功率．(g＝10 m/s2)
v 4 解析：货物运动时的加速度a＝ t ＝2 m/s2＝2 m/s2 根据牛顿第二定律，计算起重机的拉力F－mg＝ma F＝m(g＋a)＝1.0×103×(10＋2) N＝1.2×104 N 1 2 货物上升的位移l＝2at ＝4 m 拉力做的功W＝Fl＝1.2×104×4 J＝4.8×104 J W P ＝ t ＝2.4×104 W 2 s末的瞬时功率P＝Fv＝1.2×104×4.0 W＝4.8×104 W 答案：2.4×104 W 4.8×104 W
☆思考：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速挡？
提示：汽车上坡时，需要的牵引力F较大，而汽车的额定功 率不变，由P＝Fv可知，只有减小速度v，才能得到较大的牵引 力F.在平直公路上，所需牵引力F较小，在汽车的额定功率不变 情况下，可以获得较大的速度，司机可以使用高速挡．
5．额定功率与实际功率
☆思考：功率是标量还是矢量？功率有负值吗？
提示62页“功率与速度”部分，回答下列问题. 1．功率与速度的关系：当一个力与物体运动方向在同一条 直线上时，力对物体做功的功率，等于力与受力物体运动速度 的乘积． 2．公式：P＝Fv (1)若v是平均速度，则P＝Fv计算的是一段时间内的平均功 率． (2)若v是瞬时速度，则P＝Fv计算的是某一时刻的瞬时功 率． 3．应用：从P＝Fv可以看出，当发动机的功率一定时，牵 引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度．
4．公式P＝Fv中三个量的制约关系 定值 各量间的关系 应用 汽车上坡时，要增大牵引 P一定 F与v成反比 力，应换低速挡减小速度 汽车上坡时，要使速度不 v一定 F与P成正比 变，应加大油门，增大输出 功率，获得较大牵引力 汽车在高速路上，加大油门 F一定 v与P成正比 增大输出功率，可以提高速 度
1 (多选)关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的 是( ) A．力对物体做功越多，这个力的功率就越大 B．力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大 C．力对物体做功少，其功率也可能很大；力对物体做功 多，其功率也可能较小 D．功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少 的物理量
W 解析：功率P＝ t ，表示单位时间内所做的功．当t一定 时，W越大，P越大；当W一定时，t越小，P越大，单纯只强调 两个因素中的一个，而不说明另一个因素情况的说法是错误 的，故A、B错误；如果W小，当t很小时，P也可能很大；如果 W W较大，当t很大时，P也可能较小，所以C正确；由P＝ t 可知P 是表示做功快慢的物理量，P越大反映的是单位时间内做功越 多，也就是做功越快，所以D正确． 答案：CD
3．功
率
学习目标 (1)知道功率的物理意义、定义式、单位． (2)理解功率的导出式P＝F· v的物理意义，并会利用功率的 两个公式来解释现象和进行计算． (3)理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、 额定功率、实际功率的区别与联系.
知识导图
课前自主学习 一、功率 阅读教材第60页“功率”部分，回答下列问题. W 1．定义：功W与完成这些功所用时间的比值，P＝ t . 2．单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦， 用W表示． 3．标矢性：功率是标量． 4．物理意义：表示物体做功快慢的物理量．
反思总结, 求解功率时应该注意的问题 (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． ①若求平均功率，还需明确是哪段时间内的平均功率，应 W 用公式P＝ t 或P＝F－ v 进行求解． ②若求瞬时功率，需明确对应状态的速度v，应用公式P＝ Fv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．
解析：(1)木块所受的合外力F合＝mgsinθ－μmgcosθ＝ mg(sinθ－μcosθ)＝2×10×(0.6－0.5×0.8) N＝4 N. F合 4 木块的加速度α＝ m ＝2 m/s2＝2 m/s2. 1 2 1 前2 s内木块的位移l＝2at ＝2×2×22 m＝4 m. 所以，重力在前2 s内做的功为W＝mglsinθ＝2×10×4×0.6 J＝48 J.
判一判 (1)各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率．( √ ) (2)某机械工作时的实际功率一定比额定功率小．( × ) (3)物体的速度为v，则重力的功率一定是mgv.( × ) (4)汽车的速度越大，牵引力的功率也越大．( × )
课堂互动探究 知识点一 平均功率和瞬时功率的理解和计算
1．平均功率 平均功率表示在一段时间内做功的平均快慢．平均功率与 某一段时间(或过程)相关，计算时应明确是哪个力在哪段时间 (或过程)内做功的功率． W 关系式P＝ t 和P＝F－ v (F为恒力)中的P为平均功率．
2．瞬时功率 瞬时功率与某一时刻(或状态)相对应，计算时应明确是哪 个力在哪个时刻(或状态)做功的功率．关系式P＝Fv中，v为瞬 时速度时P为瞬时功率． 3．公式P＝Fv的理解 (1)P为力F在速度v时的功率，与其他力无关． (2)若F、v间有一夹角α时，则P＝Fvcosα(即功率等于力与 沿力方向的速度乘积或速度方向的力与速度乘积)．
[变式训练] 如图所示，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：sin37° ＝0.6，cos37° ＝0.8， g取10 m/s2，求： (1)前2 s内重力做的功． (2)前2 s内重力的平均功率． (3)2 s末重力的瞬时功率．