【中學(xué)教材全解】2020-2021學(xué)年人教版高中物理必修2-第7章-第3節(jié)-功率課時(shí)學(xué)案

第3節(jié)功率學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道功率的意義，寫出功率的公式及其單位。2.知道額定功率的意義。3.依據(jù)功率的定義式和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，導(dǎo)出QUOTE。4.運(yùn)用功率表達(dá)式解決簡(jiǎn)潔的實(shí)際問題。自主學(xué)習(xí)1.功的定義及定義式：物理學(xué)中把功QUOTE與完成這些功所用時(shí)間QUOTE的比值叫做，它是用來描述力對(duì)物體做功的物理量，定義式為，單位是，符號(hào)為。2.額定功率與實(shí)際功率：額定功率：指電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等動(dòng)力機(jī)械在條件下可以長(zhǎng)時(shí)間工作的功率。實(shí)際功率：指電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等動(dòng)力機(jī)械工作時(shí)的功率。實(shí)際功率往往_______額定功率，但在特殊狀況下，如汽車越過障礙時(shí)，可以使實(shí)際功率在短時(shí)間內(nèi)大于額定功率。3.功率與力和速度的關(guān)系：當(dāng)一個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上時(shí)，力對(duì)物體做功的功率，等于與受力物體的乘積。公式為。(1)若QUOTE是平均速度，則QUOTE計(jì)算的是一段時(shí)間內(nèi)的平均功率；若v是瞬時(shí)速度，則QUOTE計(jì)算的是某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率。（2）從QUOTE可以看出，汽車、火車等交通工具，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率QUOTE確定時(shí)，牽引力QUOTE與速度QUOTE成反比，要增大牽引力，就要。自我檢測(cè)1.（多選）關(guān)于功率，下列各種說法正確的是（）A.功率大說明物體做的功多B.功率小說明物體做功慢C.由QUOTE可知機(jī)器做功越多，其功率越大D.單位時(shí)間內(nèi)機(jī)器做功越多，其功率越大2.（單選）起重機(jī)的功率增大時(shí)，將同一重物舉到同樣高度所需時(shí)間比原來（）A.削減 B.增加C.不變 D.不能確定3.（單選）李華同學(xué)在坐公交車回家的路上發(fā)覺：每當(dāng)上坡時(shí)司機(jī)都要換擋(假設(shè)汽車以額定功率從水平路面上坡)。對(duì)司機(jī)換擋的目的，他提出了以下幾種說法，你認(rèn)為正確的是（）A.增大速度，增大牽引力B.減小速度，減小牽引力C.增大速度，減小牽引力D.減小速度，增大牽引力4.（單選）一質(zhì)量為QUOTE的木塊靜止在光滑的水平面上，從QUOTE0時(shí)刻開頭，將一個(gè)大小為QUOTE的水平恒力作用在該木塊上，在QUOTE時(shí)刻QUOTE的功率和時(shí)間QUOTE內(nèi)的平均功率分別為（）A.QUOTE，QUOTE B.QUOTE，QUOTEC.QUOTE，QUOTE D.QUOTE，QUOTE課內(nèi)探究一、功率1.力QUOTE對(duì)甲物體做功為QUOTE，所用時(shí)間為QUOTE；力QUOTE對(duì)乙物體做功為QUOTE，所用時(shí)間為QUOTE，在下列條件下，哪個(gè)力做功快？ QUOTE，QUOTE＞QUOTE；QUOTE，QUOTE＜QUOTE；QUOTE＞QUOTE，QUOTE；QUOTE＜QUOTE，QUOTE。2.功率的概念（1）功率定義：；（2）功率的定義式：QUOTE＝。3.對(duì)功率的理解（1）功率的單位及換算關(guān)系：（2）物理意義：；（3）功率是標(biāo)量，功率表示做功過程中的快慢。（4）生疏一些常見機(jī)械的功率①汽車發(fā)動(dòng)機(jī)QUOTEQUOTEW；②摩托車約QUOTEW；③噴氣客機(jī)約QUOTEW；④火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)約QUOTEW；⑤人的平均功率約QUOTEW，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員短時(shí)間內(nèi)的功率可達(dá)1000W；⑥人心臟跳動(dòng)的功率1.5W左右；⑦萬噸巨輪QUOTEW以上。例1質(zhì)量QUOTE3kg的物體，在水平拉力QUOTE6N的拉力作用下，在光滑水平面上從靜止開頭運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間QUOTE3s。求：（1）力QUOTE在3s內(nèi)對(duì)物體所做的功；（2）力QUOTE在3s內(nèi)對(duì)物體做功的功率。二、功率與速度1.功率與力和速度的關(guān)系。圖7-3-1（1）推導(dǎo)功率與力和速度的關(guān)系式：如圖7-3-1所示，一個(gè)物體在力QUOTE的作用下，以速度QUOTE勻速運(yùn)動(dòng)，已知作用力QUOTE的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，試用QUOTE和QUOTE表示力QUOTE的功率。圖7-3-1（2）若作用力QUOTE的方向和速度方向有一夾角QUOTE，則功率與力和速度的關(guān)系式如何表示？（3）依據(jù)公式QUOTE分析：①汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)常用換擋的方法來減小速度，這是為什么？②起重機(jī)在豎直方向勻速吊起某一重物時(shí)，為什么發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率越大，起吊速度就越大？2.平均功率與瞬時(shí)功率QUOTE和QUOTE都可以計(jì)算功率，比較兩公式的應(yīng)用有何區(qū)分？學(xué)問拓展：額定功率、實(shí)際功率、平均功率和瞬時(shí)功率的區(qū)分？例2某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，在水平路面上行駛時(shí)受到的阻力是1800N，求發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率下汽車勻速行駛的速度。在同樣的阻力下，假如汽車勻速行駛的速度只有54km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是多少？圖7-3-2例3（2009·寧夏高考改編）質(zhì)量為QUOTE的物體靜止在光滑水平面上，從t=0時(shí)刻開頭受到水平力的作用。力的大小QUOTE與時(shí)間QUOTE的關(guān)系如圖7-3-2所示，力的方向保持不變，則:圖7-3-2QUOTE這段時(shí)間的平均功率;QUOTE時(shí)刻的瞬時(shí)功率。鞏固練習(xí)1.（單選）下列關(guān)于功率公式QUOTE和QUOTE的說法正確的是（）A.由QUOTE可知，只要知道QUOTE和QUOTE就可求出任意時(shí)刻的功率B.由QUOTE只能求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率C.由QUOTE知，汽車的功率和它的速度成正比D.從QUOTE知，當(dāng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率確定時(shí)，牽引力與速度成反比2.（單選）水平恒力QUOTE作用在一個(gè)物體上，使該物體由靜止沿光滑水平面在力的方向由靜止移動(dòng)距離QUOTE，恒力QUOTE做的功為QUOTE，平均功率為QUOTE；再用同樣的水平力QUOTE作用在該物體上，使該物體在粗糙的水平面上在力的方向上由靜止移動(dòng)距離QUOTE，恒力QUOTE做的功為QUOTE，平均功率為QUOTE，下面哪個(gè)選項(xiàng)是正確的（）QUOTE，QUOTE QUOTE，QUOTEQUOTE，QUOTE QUOTE，QUOTE圖7-3-33.（單選）一質(zhì)量為QUOTE的物體，從傾角為QUOTE的光滑斜面頂端由靜止下滑，開頭下滑時(shí)離地面的高度為QUOTE，如圖7-3-3所示，當(dāng)物體滑到斜面底端時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為（）圖7-3-3A.QUOTE B.QUOTEC.QUOTE D.QUOTE4.（單選）設(shè)飛機(jī)飛行中所受阻力與其速度的二次方成正比，如飛機(jī)以速度QUOTE勻速飛行時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為QUOTE，則飛機(jī)以速度2QUOTE勻速飛行時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為（）A.2QUOTE B.4QUOTEC.8QUOTE D.無法確定5.一輛汽車在平直高速大路上行駛，已知該車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為11