3 功率1上坡时，司机要用上坡时，司机要用换挡的办法减小速换挡的办法减小速度以获得较大的牵度以获得较大的牵引力。其物理原理引力。其物理原理是什么？是什么？21.1.理解功率的概念并会用理解功率的概念并会用P=P= 解题。解题。2.2.理解公式理解公式P=FvP=Fv的意义，知道什么是瞬时功率，的意义，知道什么是瞬时功率， 并会用其解决问题。并会用其解决问题。3.3.了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功 率的区别与联系。率的区别与联系。 （重点）（重点）（难点）（难点）3如如何何比比较较做做功功的的快快慢慢？4情景：起重机甲在情景：起重机甲在60s60s内把内把1 1吨的货物匀速提高了吨的货物匀速提高了5m5m。另一台起重机乙在另一台起重机乙在 30s 30s 内把内把1 1吨的货物匀速提高了吨的货物匀速提高了5m5m。【探究一：描述做功的快慢的物理量探究一：描述做功的快慢的物理量】5问题问题1 1：这两个起重机对货物做的功有什么关系？：这两个起重机对货物做的功有什么关系？相等相等问题问题2 2：这两个起重机哪一个做功快？：这两个起重机哪一个做功快？乙比甲快乙比甲快问题问题3 3：你是怎么比较它们做功快慢的？：你是怎么比较它们做功快慢的？做功相同，时间越短，做功越快做功相同，时间越短，做功越快6问题问题4 4：做功不同，：做功不同，时间不同，如何比较时间不同，如何比较？类比速度、加速度的定义方法类比速度、加速度的定义方法比值定义法比值定义法可以描述做功的快慢，引入新概念：功率可以描述做功的快慢，引入新概念：功率7一一 功率（功率（P P） 1.1.物理意义：反映物体做功的快慢。物理意义：反映物体做功的快慢。2.2.定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。功率。3.3.公式：公式： 4.4.单位：瓦特（单位：瓦特（国际单位制中）国际单位制中）,简称瓦，符号是简称瓦，符号是W W，1W1W1J/s1J/s。常用单位：千瓦（。常用单位：千瓦（kWkW），），1kW1kW1000W1000W。 5.5.功率是标量。功率是标量。86.6.额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。率，也就是机器铭牌上的标称值。97.7.实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时，机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时，实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短时间内使实际功率略大于额定功率，不允许长时间时间内使实际功率略大于额定功率，不允许长时间超过额定功率工作。超过额定功率工作。10【对点练习对点练习】关于功率，下列说法中正确的是（关于功率，下列说法中正确的是（ ）A.A.功率是说明做功多少的物理量功率是说明做功多少的物理量B.B.功率是说明力做功快慢的物理量功率是说明力做功快慢的物理量C.C.做功时间越长，功率一定越小做功时间越长，功率一定越小D.D.力做功越多，功率一定越大力做功越多，功率一定越大B B11【对点练习对点练习】某人用同一水平力某人用同一水平力F F先后两次拉同一物体，先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进第一次使此物体沿光滑水平面前进l距离，第二次距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进使此物体沿粗糙水平面也前进l距离，若先后两次距离，若先后两次拉力做的功分别为拉力做的功分别为W W1 1和和W W2 2，拉力做功的功率分别是，拉力做功的功率分别是P P1 1和和P P2 2，则，则( )( )A.WA.W1 1=W=W2 2，P P1 1=P=P2 2 B.W B.W1 1=W=W2 2，P P1 1P P2 2 C.WC.W1 1W W2 2，P P1 1P P2 2 D.W D.W1 1W W2 2，P P1 1=P=P2 2B B12【理论探究理论探究】一个物体在水平恒力一个物体在水平恒力F F的作用下，以速度的作用下，以速度v v匀速直线运匀速直线运动了一段时间动了一段时间t t，试求这段时间，试求这段时间t t内恒力内恒力F F做功的功率。做功的功率。探究二：功率与速度的关系探究二：功率与速度的关系若若v表示瞬时速表示瞬时速度，则度，则P P 表示表示瞬时功率瞬时功率若若v表示平均速表示平均速度，则度，则P P 表示表示平均功率平均功率【探究结论探究结论】13【互动探究互动探究】为什么汽车上坡时的速度要比在平地上行驶时的速度小得多呢？为什么汽车上坡时的速度要比在平地上行驶时的速度小得多呢？当机械发动机的功率一定时，由当机械发动机的功率一定时，由P=FvP=Fv可知牵引力与速度成反可知牵引力与速度成反比，所以可以通过比，所以可以通过“换挡换挡”的办法减小速度来增大牵引力。的办法减小速度来增大牵引力。 14【拓展思考拓展思考】功率的一般计算公式功率的一般计算公式 是是F F与与v的夹角的夹角求平均功率求平均功率求瞬时功率求瞬时功率15【对点训练对点训练】关于功率，以下说法中正确的是（关于功率，以下说法中正确的是（ ）A.A.根据根据 P= P= 可知，机器做功越多，其功率就越大可知，机器做功越多，其功率就越大B.B.根据根据 P=FvP=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比可知，汽车牵引力一定与速度成反比C.C.根据根据 P= P= 可知，只要知道时间可知，只要知道时间t t内机器所做的功，就内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D.D.根据根据 P=FvP=Fv可知，发动机功率一定时，汽车的牵引力与可知，发动机功率一定时，汽车的牵引力与运动速度成反比运动速度成反比D D16当当F=F阻阻时，时，a0 ，v达到达到最大最大 保持保持 vmax匀速匀速vFvPamFF阻阻vmaxF阻阻P加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的变加速直线运动变加速直线运动匀速直匀速直线运动线运动探究三：机车的两种启动方式探究三：机车的两种启动方式第一种情况：汽车以恒定功率启动第一种情况：汽车以恒定功率启动17注：注：机车以恒定功率启动的机车以恒定功率启动的v-tv-t图像如下所示：图像如下所示：先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以最大速度最大速度 做匀速直线运动。做匀速直线运动。vmaxvmaxF阻阻P额额v tO18第二种情况：汽车以第二种情况：汽车以恒定加速度恒定加速度启动启动 当当F= F阻阻时，时，a0 ，v达到达到最大最大 保持保持 vmax匀速匀速FvP额额amFF阻阻vvmaxF阻阻P额额加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的变加速直线运动变加速直线运动匀速直匀速直线运动线运动amFF阻阻FvPF v当当P= P额额时，保时，保持持P额额继续加速继续加速匀加速直线运动匀加速直线运动19v tOvmax注：注：机车以恒定加速度启动的机车以恒定加速度启动的v vt t图像如图所示图像如图所示: :先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以最大速度加速直线运动，最终以最大速度 做匀速直线运动。做匀速直线运动。vmax F F阻阻P P额额20例题：某型号汽车发动机的额定功率为例题：某型号汽车发动机的额定功率为60kW,60kW,在水平在水平路面上行驶时受到的阻力是路面上行驶时受到的阻力是1800N1800N，求发动机额定功，求发动机额定功率下汽车匀速行驶的速度。在同样的阻力下，如果行率下汽车匀速行驶的速度。在同样的阻力下，如果行驶速度只有驶速度只有54km/h,54km/h,发动机输出的实际功率是多少？发动机输出的实际功率是多少？【解题关键解题关键】当汽车匀速行驶时，发动机的牵引当汽车匀速行驶时，发动机的牵引力等于阻力，利用力等于阻力，利用P=FvP=Fv求解。求解。答案：答案：120km/h 27kW120km/h 27kW21功率功率1.1.物理意义：物理意义：表示做功快慢的物理量表示做功快慢的物理量2.2.定义式：定义式：3.3.功率与速度功率与速度关系式：关系式：该式一般该式一般用于求平用于求平均功率均功率该式用于求瞬该式用于求瞬时功率和平均时功率和平均功率功率4.4.机车启动两种方式机车启动两种方式221.1.一个小球做自由落体运动，在第一个小球做自由落体运动，在第1s1s内重力做功为内重力做功为W W1 1，在第，在第2s2s内重力做功为内重力做功为W W2 2，在第，在第1s1s末重力的瞬时末重力的瞬时功率为功率为P P1 1，在第，在第2s2s末重力的瞬时功率末重力的瞬时功率P P2 2，则，则W W1 1:W:W2 2及及P P1 1:P:P2 2分别等于分别等于( )( )A.1:1A.1:1，1:1 B.1:21:1 B.1:2，1:3 1:3 C.1:3, 1:2 D.1:4C.1:3, 1:2 D.1:4，1:21:2 C C 232.(20152.(2015海南高考海南高考) )假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2 2倍倍, ,则摩托艇则摩托艇的最大速率变为原来的的最大速率变为原来的( () )A.4A.4倍倍 B.2B.2倍倍 C. C. 倍倍 D. D. 倍倍【解析解析】选选D D。当功率为。当功率为P P时时,P=Fv=kvv=kv,P=Fv=kvv=kv2 2; ;当功率为当功率为2P2P时时, , , ,因此因此, ,D, ,D正确。正确。 243.3.从空中以从空中以40m/s40m/s的初速度水平抛出一重为的初速度水平抛出一重为10N10N的物的物体，该物体在空中运动体，该物体在空中运动3s3s后落地，不计空气阻力，后落地，不计空气阻力，取取g=10m/sg=10m/s2 2，则物体落地时，重力的瞬时功率为，则物体落地时，重力的瞬时功率为( )( )A.400W B.300WA.400W B.300WC.500W D.700WC.500W D.700WB B254.4.质量质量3kg3kg的物体，在水平力的物体，在水平力F F6 6的作用下，的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t t3s3s，求：求：（1 1）力）力F F在在t t3s3s内对物体所做的功。内对物体所做的功。（2 2）力）力F F在在t t3s3s内对物体所做功的平均功率。内对物体所做功的平均功率。 【解题关键解题关键】要弄清是何种类型的功率，并能正确选择要弄清是何种类型的功率，并能正确选择公式。公式。答案答案：（：（1 1）54J 54J （2 2）18W18W26【解题关键解题关键】（1 1）最大时速时，牵引力等于阻力）最大时速时，牵引力等于阻力（2 2）瞬时功率）瞬时功率（3 3）机车恒加速度启动规律）机车恒加速度启动规律5.5.质量为质量为2t2t的农用汽车，发动机额定功率为的农用汽车，发动机额定功率为30kW30kW，汽，汽车在水平路面行驶时能达到的最大时速为车在水平路面行驶时能达到的最大时速为54km/h54km/h。若。若汽车以额定功率从静止开始加速，当其速度达到汽车以额定功率从静止开始加速，当其速度达到v v=36km/h=36km/h时的瞬时加速度是多大？时的瞬时加速度是多大？答案：答案：a=0.50m/sa=0.50m/s2 227不轻易献出成功的皇冠乃是困难的天性。 28