高三物理一轮复习 功率的基本概念导学案

班级： 组别： 姓名： 组内评

价： 教师评价： （等第）

课题：功率的概念

【学习目标】会正确计算功率。

【重点难点】功率的计算

【自主学习】教师评价： （等第）

（一）功率

1、定义式：

2、计算式： 及条件

3、功率表示的 快慢的物理量，它的单位是

4、平均功率和瞬时功率：

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧→=→=是瞬时功率是瞬时速度是平均功率是平均速度求平均功率P v P v Fv P t W P ,, （二）发动机的功率：发动机 叫做额定功率。发动机 叫做实际功率（发动机的输出功率），它应该小于或等于额定功率，但不能大于额定功率。

与发动机功率对应的是牵引力，而不是合外力，发动机中P=Fv ，F 指的是牵引力。

汽车的两种起动过程：发动机功率p=F ﹒v 中F 的含义是

1、汽车以额定功率P 在水平公路上起动，问：

（1）汽车在加速过程中，牵引力F 牵如何变化？

（2）汽车运动的加速度如何变化？

（3）汽车做什么运动？

（4）若汽车与路面的动摩擦因数为μ，汽车运动的最大速度多大？

（5）以后汽车做什么运动？

（6）若汽车在倾角α的斜面以额定功率P 行驶，动摩擦因数为μ，求汽车的最大速度？

2、以恒定牵引力（加速度）起动

（1）汽车做匀加速运动时，功率如何变化？

（2）汽车做匀加速运动的最长时间多大？匀加速运动过程中的最大速度为多大？

练1、质量为1kg 的物体沿着倾角为300的光滑斜面由静止下滑，求：

（1） 重力在3s 内做功的功率；

（2） 重力在3s 末做功的功率；

（3） 重力在第3s 内做功的功率。

2、额定功率为80KW 的汽车，在在平直公路上行驶的最大速度是20m/s ，汽车的质量为2t ，

如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s 2，运动中所受阻力恒定。求：

（1）汽车受到的阻力多大？（2）3s 末汽车的瞬时功率是多大？（3）汽车维持匀加速运动的

时间是多少？（3）以后汽车做什么运动？（4）画出汽车速度从0到20m/s 整个过程的v —t

示意图

3.汽车发动机的额定功率为60ｋW ，汽车质量为5 t ，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重

的０.１倍，ｇ取10ｍ/s 2，问：

(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?

(2)汽车在加速过程中，当速度大小为4m/s 时，加速度是多大？

4.（2010·上海）．纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg ，在16s 内从静止加速到100km/h （即27.8m/s ），受到恒定的阻力为1500N ，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为 N 。当E1概念车以最高时速120km/h （即33.3m/s ）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为 kW 。

5.（09·上海）与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg 的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为 N,22

力与速度的平方成正比，即2kv f =．设提速前速度为80 km/h ，提速后速度为120 km/h ，则

提速前与提速后机车发动机的功率之比为（ ）

A ．32

B ．94

C ．278

D ．8116

7、 两辆质量不同的汽车，发动机功率相同，它们在水平直路行使时，所受阻力与车重成正比，下列结论正确的是 （ ）

A ．两车具有相同的最大速率V m

B ．最大速度与车的质量成反比

C ．两车可以达到相同的最大动能E

D ．最大动能

E 与车的质量成反比

二、我的疑问：

三、【合作探究】

1功率的理解及计算

（09年宁夏卷）质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t=0时

刻开始受到水平力的作用。力的大小F 与时间t 的关系如图所示，

力的方向保持不变，则

A ．03t 时刻的瞬时功率为m

t F 0205 B ．03t 时刻的瞬时功率为m

t F 02015 C ．在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m

t F 423020 D. 在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m

t F 625020 变式．跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50千克，他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间2／5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少？

2机车启动模型

（09年四川卷）图示为修建高层建筑常用的塔式起重

机。在起重机将质量m=5×103 kg 的重物竖直吊起的过

程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度

a=0.2 m/s 2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，

保持该功率直到重物做v m =1.02 m/s 的匀速运动。取g=10

m/s 2,不计额外功。求：

(1) 起重机允许输出的最大功率。

(2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第

2秒末的输出功率。

变式．某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行

研究。他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v —t 图象，已知小车在0～2 s 内做匀加速直线运动，2 s ～10 s

内小车牵引力的功率保持不变，在10 s 末停止遥控让小车自由

滑行，小车质量m ＝1 kg, 整个过程中小车受到的阻力大小不变。求：

①小车所受的阻力f 是多大？2 N

②在2 s ～10 s 内小车牵引力的功率P 是多大？12

③小车在加速运动过程中的总位移s 是多少？29 m

四【课堂检测】

1.(2009年高考宁夏理综)水平地面上有一木箱，木箱与地面

之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1)．现对木箱施加一拉力F ，使木

箱做匀速直线运动．设F 的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ

从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则( )

A ．F 先减小后增大

B ．F 一直增大

C ．F 的功率减小

D ．F 的功率不变

2．物体在水平地面上受到水平拉力F 作用，在6 s 内速度的v －t 图线和做功功率的P －t 图线如下图所示，则物体的质量为(g 取10

m/s 2)( )

A ．

kg B.109

kg C ．0.9 kg D ．0.6 kg 3．质量为m 的汽车，其发动机的额定功率是P .当它匀速沿倾角θ的盘山公路(实为斜面)向山顶行驶时，受到的摩擦阻力为车重的k 倍．那么，该汽车行驶的最大速度v m 应是( ) A.P

mg sin θ B.P

mg (sin θ＋k cos θ)

t / s