江苏省兴化市第一中学教科版高中物理必修二学案：4.2功率

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§4.2《功率》预习案
【预习目标】
1.理解功率的的概念。
2.理解功率的公式P=w／t，并能运用其进行有关的计算。
3.正确理解公式P=Fv的意义，知道什么是瞬时功率，什么是平均功率， 并能用来解释现象和进行计算。
4.能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题。
【预习思考】
1.功率是描述做功快慢的物理量，则P=w／t与P=Fvcosθ有区别吗？两式应在什么情况下使用。
2.额定功率与实际功率和瞬时功率有什么区别？
3.利用P=Fv进行讨论时，功率P与牵引力F和速度v这三者间具有什么关系？
【预习自测】
一.功率：
1.定义:力对物体所做的功W与做功所用时间t的 叫功率，符号为 。2.公式： 3.单位：在国际单位制中，单位是 ，符号为 。技术上常用千瓦（KW),1KW= W4.物理意义： 。5.标量，只有 ，没有 。
二.功率的力和速度表达式：P=Fvcosθ
1.表达式推导：
2．式中F是对物体做功的力，v是物体的运动速度，θ是F和速度v之间的夹角。3．在F和v同向时θ=0，表达式为：P=Fv。
三.额定功率和实际功率
1．额定功率：指动力机器长时间正常工作时的 ，也就是机器铭牌上的标称值。额定功率是动力机器的重要性能指标，一个动力机器的额定功率是一定的。2.实际功率：指机器工作时 的功率。
四.机车起动的两种理想模式（应用）
1.以恒定的功率P起动(从静止开始运动)和行驶。
2.机车以恒定加速度起动直到以额定功率P额行驶。
【我思我疑】
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【典型例题】：例1：质量m=2kg的物体 ( http: / / www.21cnjy.com )从距地面45m的高处自由下落，在t=2s的时间内重力所做的功等于多少 在这段时间内重力做功的平均功率等于多少 在2s末重力做功的瞬时功率等于多少
例2：质量为20t的汽车从静止开始在平直公路上启动，若其发动机额定功率为60kW，行驶中所受的阻力为自重的O．1倍，则：
若其以额定功率启动，试分析其启动过程中的速度和加速度的变化情况，并定性作出其启动过程中的v-t图。
若其以a=O．5m/s2的加速度匀加速启动 ( http: / / www.21cnjy.com )，试分析启动过程中的功率和速度的变化情况，经多长时间后达到额定功率 并定性作出其启动过程中的v-t图。
求其行驶过程中的最高速度vm
【当堂训练】
一物体从静止开始自由下落，在第1s和第3s末，重力对物体做功的瞬时功率之比为( )。
A．1：3 B．3：1 C．1：9 D．9：1
2．设在平直公路上以一般速度行驶的自行车，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
3.一台电动机的功率是l000kW，用这台电动机匀速提升2．7×104kg的货物，提升的速度是多大 取g=l0m/s2。
4．汽车质量为5t，额定功率为30kW。
(1)若汽车在水平路上行驶时所受阻力为2000N，则最大车速为多少
(2)如阻力不变，汽车在水平路上用l0m／s的速度匀速行驶，实际功率多大
(3)如阻力不变，汽车能否以l0m／s的速度在倾角为10°的斜坡上向上匀速行驶 已知sin10°=0.17。
【巩固练习】
1.物体在水平恒力F作用下，由静止起沿水平面由A点运动了Sm到达B点，则当（ ）
A．水平面光滑时，力F对物体做功的平均功率较大。
B．水平面不光滑时，力F对物体做功的平均功率较大。
C．水平面光滑时，力F在B点的瞬时功率较大。
D．水平面不光滑时，力F在B点的瞬时功率较大。
2.一辆汽车以速率v1沿一略倾斜的坡路向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，沿此坡路向下行驶的速率为v2，若汽车以同样的功率在水平路面匀速行驶时，假设汽车所受的摩擦阻力不变，其车速是( )。
A． B．(vl+v2)／2 C．2v1v2(vl+v2) D．v1v2／(vl+v2)
3．一个质量为m的物体，在几个与水平面平行 ( http: / / www.21cnjy.com )的力作用下处于静止状态，某时刻将其中一个力F增大到4F而其他力不变，经过t秒时，该力的瞬时功率是( )
A．12 F2t／m B．9F2t／m C．6F2t／m D．4 F2t／m
货轮拖曳驳船所需的力与其速率成正比，当拖曳速率为lOkm／h，所需功率为20kW，则速度减为5km／h时所需功率为（ ）
A．5KW B．lOkW C．20kW D．40kW
5．质量为2kg的物体放在摩擦因数为0．5的水平地面上，对物体施加一个大小为10N，与地面成37°角的拉力，使物体从静止出发移动5m。在这个过程中，拉力对物体做功_________，摩擦力对物体做功_________；在2s末时拉力的瞬时功率为_________(sin37°=0．6，cos37°=0.8)。
6．质量为m的汽车在平直路面上行驶，若汽车开行时功率恒为p，匀速运动时速率为v1，当汽车以速率v2(v2答案：例一400J 200W 400W
例二 （2）t=4s （3）3m/s
当堂训练 1。A 2。A 3。V=3。7m/s 4。（1）15m/s （2）20000W
（3）不能
巩固练习 1。AC 2。C 3。A 4。A
5．J， -35J， 35，776W
6．a=（p/v1—p/v2）/m
7．a=0。5m/s2
例一400J 200W 400W
例二 （2）t=4s （3）3m/s
当堂训练 1。A 2。A 3。V=3。7m/s 4。（1）15m/s （2）20000W
（3）不能
巩固练习 1。AC 2。C 3。A 4。A
5．J， -35J， 35，776W
6．a=（p/v1—p/v2）/m
7．a=0。5m/s2