山西省临汾清华园中学高中物理必修2第七章功率导学案

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【学习目标】
1、理解功率的概念，能运用功率的定定义式进行有关的计算。
2、理解额定功率和实际功率的概念。3、了解平均功率和瞬时功率的含义。
4、根据功率的定义式推导，并能用于分析、计算和解释现象。
5、能分析汽车发动机功率一定时，牵引力与速度之间的关系。
【学习重、难点】
区分平均功率和瞬时功率的概念及其计算方法
在P=F v公式的应用中，汽车、火车等交通工具的两种起动问题
【导入新知】
1、功率是表示 的物理量，功率是 量，在国际单位制中功率的单位是 。
2、是功率的定义式，它普遍适用，不管是恒力做功，还是变力做功，不管是机械功还是电功等它都适用。但由它求得的一般是 功率。公式P=Fvcosα，式中α为F与 v 的夹角。v为物体的对地速度。当v为平均速度时，求得的功率为 功率，当v为瞬时速度时，求得的功率为 功率。
【合作探究】
汽车等交通工具的动力学分析：（设汽车受到的摩擦阻力大小保持恒定）当保持功率恒定时，由P=Fv可以看出，F与v成反比，牵引力是变力，汽车作变加速运动，根据牛顿定律F-f=ma（f为汽车受到的阻力），随着速度的变大，将导致 减小（对应的加速度也相应减小），但只要有加速度，汽车的速度将进一步增大，导致牵引力进一步减小，直至牵引力F等于阻力f，汽车作匀速直线运动，此时的最大速度为 ，汽车在不同的输出功率下能够达到的最大速度是不同的，其中的最大值对应汽车以最大输出功率（一般认为等于额定功率）。要提高汽车在给定路面上的最大速度值，应选用额定功率 的发动机。当牵引力F不变时，根据牛顿定律F-f=ma，汽车作匀变速运动，P与v成正比，当瞬时功率达到最大功率时，汽车的功率将保持不变，汽车改作 运动，直至达到最大速度。
【课堂小结】
1、 一个质量为m的物体，在几个与水平 ( http: / / www.21cnjy.com )面平行的力作用下静止在水平面上，在t=0时刻，将其中的一个力从F增大到3F，其他力不变，则在t=t1时刻，该力的功率为多大？
2、 汽车的质量为m=6.0×103kg ( http: / / www.21cnjy.com )，额定功率为Pm=90Kw, 沿水平道路行驶时，阻力恒为重力的0.05倍(取g=10m/s2)。求：
(1)汽车沿水平道路匀速行驶的最大速度；
(2)设汽车由静止起匀加速行驶，加速度为a=0.5m/s2, 求汽车维持这一加速度运动的最长时间。
【达标检测】
1、汽车上坡时，司机必须换档，其目的是【 】
A 减小速度，得到较小的牵引力 B增大速度，得到较小的牵引力
C 减小速度，得到较大的牵引力 D增大速度，得到较大的牵引力
2、质量为m的物体，在水平力F的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，则有【 】
A．若时间相同，则力对物体做功的瞬时功率跟力F成正比
B．若作用力相同，则力对物体做功的瞬时功率跟时间t成正比
C．某时刻力F的瞬时功率大于这段时间内力F的平均功率
D．某时刻力F的瞬时功率等于这段时间内力F的平均功率
3、某同学进行体能训练,用了1000s时间跑上20m高的高楼,试估测他登楼的平均功率最接近的数值是【 】
A 10W B 100W C 1KW D 10KW
4、一质量为m的木块静止在光滑的水平地面上 ( http: / / www.21cnjy.com )，从t=0开始将一个大小为F的水平拉力作用在该木块上，则经过时间t后拉力F的瞬时功率为【 】
A． B． C． D．
5、上题中，在t时间内拉力F的平均功率为【 】
6、火车在一段水平的直线轨道上匀加速运动，若阻力不变，则牵引力F和它的瞬时功率P的变化情况是【 】
A、F不变，P变大 B、F变小，P不变
C、F变大，P变大 D、F不变，P不变
7、同一恒力按同样方式施在物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同的一段距离，恒力的功和功率分别为W1、P1和W2、、P2，则两者的关系是【 】
A、W1>W2 P1>P2 B、W1=W2 P1C、W1=W2 P1>P2 D、W18、设在平直公路上以一般速 ( http: / / www.21cnjy.com )度行驶的自行车，所受阻力约为车、人总重力的0.02倍，则骑车人的功率最接近于【 】
A、10-1kw B、10-3kw C、1kw D、10kw