物理：7.3《能量守恒定律》学案（新人教版必修2）
文档属性
| 名称 | 物理：7.3《能量守恒定律》学案（新人教版必修2） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 35.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2009-07-05 15:50:00 | ||
图片预览
文档简介
本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
第七章 机械能守恒定律
第三节 功率
班级 姓名 学号 使用时间
【学习目标】1．理解功率的概念
2．知道功率的定义和定义式，能够使用公式解答有关的问题
3．区别理解额定功率、实际功率和最大功率
【预习导航】
1．功率（power）是表示物体做功__________的物理量，其定义式是P=________。功率的国际单位是瓦特（watt），符号是_______。技术上常用_________做功率的单位，1kw=________w。
2．动力机器长时间工作所能输出的最大功率叫做__________，实际工作时输出的功率叫做__________，一般________额定功率（填“大于”、“等于”、“小于”）。
3．功率和速度关系的表达式为P=___________，可以看出，汽车、火车等交通工具发动机功率P一定时，牵引力F与速度v成_______比，要增大牵引力，就要_________速度。
例题讲解或讨论
例1 从空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，不计空气阻力，取g=10m/s2，求(1)在抛出后3s内重力的功率。(2)在抛出后3s时重力的功率(设3s时未落地)。
〖精析〗 (1)3s内的功率是指平均功率，3s内重力做功，
故。
(2) 3s时的功率是指瞬时功率，应用求解，结合平抛知识得
mg·gt=10×10×3=300W。
例2 一个质量为m的物体，从高度为h，长度为L的光滑斜面顶端由静止开始下滑，求物体到达斜面底端时重力做功的功率？
〖精析〗 本题所求重力做功的功率，应为瞬时功率 P=mgv cosα，而速度v是沿着斜面向下的。如图2-3-1，设斜面的倾角为θ ，根据 而α＝（90○－θ），
所以
例3 汽车质量5t，额定功率为60KW，当汽车在水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，问：(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？
(2)若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？
〖精析〗
(1) 当汽车达到最大速度时，加速度a=0，此时
① ②
由①、②解得
(2) 汽车作匀加速运动，故F牵-μmg=ma，解得F牵=7.5×103N。
设汽车刚达到额定功率时的速度为v，则P = F牵·v，得v=8m/s。
设汽车作匀加速运动的时间为t，则v=at，得t=16s。
例4. 质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变。求：①汽车所受阻力的大小。②3s末汽车的瞬时功率。③汽车做匀加速运动的时间。④汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。
〖精析〗
① 所求的是运动中的阻力，若不注意“运动中的阻力不变”，则阻力不易求出。以最大速度行驶时，根据P=Fv，可求得F=4000N。而此时牵引力和阻力大小相等。
② 由于3s时的速度v=at=6m/s，而牵引力由F—Ff=ma得F=8000N，故此时的功率为P= Fv =4.8×104W。
③ 设匀加速运动的时间为t，则t时刻的速度为v=a t=2t，这时汽车的功率为额定功率。由P=Fv，将F=8000N和v=2 t代入得t=5s。
④ 匀加速运动阶段牵引力为恒力，牵引力所做的功
〖随堂练习〗
1.对于功率的以下几个认识，正确的是（ ）
A．由可知功率越大的机器做的功W越多
B．由可知汽车发动机功率P越大，汽车的速度v越大
C．由可知单位时间内做功越多功率越大
D．由可知做功的力F越大功率越大
2. 一个物体从光滑的斜面上下滑，关于重力做功功率的说法正确的是（ ）
A．重力不变，重力做功的功率也不变
B．重力做功的功率在下滑过程中不断增大
C．重力做功的功率等于重力和下滑速度的乘积
D．重力做功的功率小于重力和下滑速度的乘积
3. 如图2-3-6所示，用细线悬挂一小铁块，将小铁块拉直到图示的水平位置，然后放手使小块从静止开始向下摆动，在小铁块摆向最低点的过程中，重力对小铁块做功的功率（ ）
A．保持不变 B．不断变大
C．不断变小 D．先变大，后变小
4. 汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动一段时间内保持匀加速运动，则（ ）
A. 不断减小牵引功率 B.不断增大牵引功率
C. 保持牵引功率不变 D.不能判断牵引功率的变化
5.汽车从静止开始保持加速度a做匀加速运动的最大时间为tm，此后汽车的运动情况（ ）
A．加速度为零，速度恒定
B．加速度逐渐减小到零，速度也逐渐减小到零
C．加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大值后保持匀速
D．加速度逐渐增大到某一值后不变，速度逐渐增大到最后匀速
6.质量为2kg的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在3s末重力对物体做功的瞬时功率是(g取lOm／s2)( )
A.150W B.300W C.60W D.600W
7.从t0=0时刻起，用竖直向上的恒力F将一个质量为m的物体从静止提起．在t1＝t时刻，物体上升的高度为h，则在时刻t，力F的瞬时功率等于
8.一质量为m的物体以速度v0在光滑平面上向右运动，现有一个大小为F的向右的水平恒力作用在这个物体上，当这个水平恒力做功的功率为P时，则该水平恒力的作用时间为( )
A.tanθ/F; B.Pm／2F
C.(P+Fv0)m／F2; D.(p-Fv0)m／F2；
9.汽船航行时所受水的阻力与它的速度平方成正比. 如果汽船以速度v水平匀速航行时, 发动机的功率为P, 则当汽船以速度2v水平匀速航行时, 发动机的功率为
10．如图2-3-7所示，物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑，m、H已知，求：
（1）物体滑到底端过程中重力的功率。
（2）物体滑到斜面底端时重力的功率。
11.一物体做自由落体运动．在第1s内和第2s内，重力对该物体做的功之比为________；在第1s末和第2s末，重力做功的即时功率之比为________.
12.一台起重机匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物竖直吊起，在2s末货物的速度v=4.0m／s，取g=10m/s2，不计额外功，求：
(1)起重机在这段时间内的平均输出功率
(2)起重机在2s末的瞬时输出功率．
13.一个放在水平面上的物体质量为2.0kg，在沿水平方向的拉力作用下运动，其运动速度随时间变化的图象如图2-3-8所示.已知地面与物体之间的动摩擦因数为0.2，则在0～4.0s的时间内，拉力对物体所做的功为多少焦 在第4s末拉力对物体做功的瞬时功率为多少瓦 (g取10m／s2)
14，一物体置于水平粗糙的地面上，在水平力F的作用下运动，F为一变力，但其功率大小不变，当物体速度为2m／s时，加速度为2m／s2，当其速度为3 m／s时，加速度为1m／s2，试求物体运动的最大速度．
15.一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道运动，若车速恒为20m/s，人与车的质量之和为200㎏，轮胎与轨道间的动摩擦因数为0.1，车通过最低点A时，发动机的功率为20kw,求车通过最高点时发动机的功率。
16．汽车发动机的额定功率为P=6.0×104W，汽车质量m=5×103kg，汽车在坡度为0.02(即沿前进100m，高度增加2m)的公路上沿直线上坡行驶时，阻力大小是车重的0.1倍，试问：
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、汽车从静止开始，保持以0.6m/s2加速度做匀加速度运动，这一过程维持多长时间？
θ
2-3-1
2-3-6
2-3-7
2-3-8
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
第七章 机械能守恒定律
第三节 功率
班级 姓名 学号 使用时间
【学习目标】1．理解功率的概念
2．知道功率的定义和定义式，能够使用公式解答有关的问题
3．区别理解额定功率、实际功率和最大功率
【预习导航】
1．功率（power）是表示物体做功__________的物理量，其定义式是P=________。功率的国际单位是瓦特（watt），符号是_______。技术上常用_________做功率的单位，1kw=________w。
2．动力机器长时间工作所能输出的最大功率叫做__________，实际工作时输出的功率叫做__________，一般________额定功率（填“大于”、“等于”、“小于”）。
3．功率和速度关系的表达式为P=___________，可以看出，汽车、火车等交通工具发动机功率P一定时，牵引力F与速度v成_______比，要增大牵引力，就要_________速度。
例题讲解或讨论
例1 从空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，不计空气阻力，取g=10m/s2，求(1)在抛出后3s内重力的功率。(2)在抛出后3s时重力的功率(设3s时未落地)。
〖精析〗 (1)3s内的功率是指平均功率，3s内重力做功，
故。
(2) 3s时的功率是指瞬时功率，应用求解，结合平抛知识得
mg·gt=10×10×3=300W。
例2 一个质量为m的物体，从高度为h，长度为L的光滑斜面顶端由静止开始下滑，求物体到达斜面底端时重力做功的功率？
〖精析〗 本题所求重力做功的功率，应为瞬时功率 P=mgv cosα，而速度v是沿着斜面向下的。如图2-3-1，设斜面的倾角为θ ，根据 而α＝（90○－θ），
所以
例3 汽车质量5t，额定功率为60KW，当汽车在水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，问：(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？
(2)若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？
〖精析〗
(1) 当汽车达到最大速度时，加速度a=0，此时
① ②
由①、②解得
(2) 汽车作匀加速运动，故F牵-μmg=ma，解得F牵=7.5×103N。
设汽车刚达到额定功率时的速度为v，则P = F牵·v，得v=8m/s。
设汽车作匀加速运动的时间为t，则v=at，得t=16s。
例4. 质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变。求：①汽车所受阻力的大小。②3s末汽车的瞬时功率。③汽车做匀加速运动的时间。④汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。
〖精析〗
① 所求的是运动中的阻力，若不注意“运动中的阻力不变”，则阻力不易求出。以最大速度行驶时，根据P=Fv，可求得F=4000N。而此时牵引力和阻力大小相等。
② 由于3s时的速度v=at=6m/s，而牵引力由F—Ff=ma得F=8000N，故此时的功率为P= Fv =4.8×104W。
③ 设匀加速运动的时间为t，则t时刻的速度为v=a t=2t，这时汽车的功率为额定功率。由P=Fv，将F=8000N和v=2 t代入得t=5s。
④ 匀加速运动阶段牵引力为恒力，牵引力所做的功
〖随堂练习〗
1.对于功率的以下几个认识，正确的是（ ）
A．由可知功率越大的机器做的功W越多
B．由可知汽车发动机功率P越大，汽车的速度v越大
C．由可知单位时间内做功越多功率越大
D．由可知做功的力F越大功率越大
2. 一个物体从光滑的斜面上下滑，关于重力做功功率的说法正确的是（ ）
A．重力不变，重力做功的功率也不变
B．重力做功的功率在下滑过程中不断增大
C．重力做功的功率等于重力和下滑速度的乘积
D．重力做功的功率小于重力和下滑速度的乘积
3. 如图2-3-6所示，用细线悬挂一小铁块，将小铁块拉直到图示的水平位置，然后放手使小块从静止开始向下摆动，在小铁块摆向最低点的过程中，重力对小铁块做功的功率（ ）
A．保持不变 B．不断变大
C．不断变小 D．先变大，后变小
4. 汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动一段时间内保持匀加速运动，则（ ）
A. 不断减小牵引功率 B.不断增大牵引功率
C. 保持牵引功率不变 D.不能判断牵引功率的变化
5.汽车从静止开始保持加速度a做匀加速运动的最大时间为tm，此后汽车的运动情况（ ）
A．加速度为零，速度恒定
B．加速度逐渐减小到零，速度也逐渐减小到零
C．加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大值后保持匀速
D．加速度逐渐增大到某一值后不变，速度逐渐增大到最后匀速
6.质量为2kg的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在3s末重力对物体做功的瞬时功率是(g取lOm／s2)( )
A.150W B.300W C.60W D.600W
7.从t0=0时刻起，用竖直向上的恒力F将一个质量为m的物体从静止提起．在t1＝t时刻，物体上升的高度为h，则在时刻t，力F的瞬时功率等于
8.一质量为m的物体以速度v0在光滑平面上向右运动，现有一个大小为F的向右的水平恒力作用在这个物体上，当这个水平恒力做功的功率为P时，则该水平恒力的作用时间为( )
A.tanθ/F; B.Pm／2F
C.(P+Fv0)m／F2; D.(p-Fv0)m／F2；
9.汽船航行时所受水的阻力与它的速度平方成正比. 如果汽船以速度v水平匀速航行时, 发动机的功率为P, 则当汽船以速度2v水平匀速航行时, 发动机的功率为
10．如图2-3-7所示，物体由静止开始沿倾角为θ的光滑斜面下滑，m、H已知，求：
（1）物体滑到底端过程中重力的功率。
（2）物体滑到斜面底端时重力的功率。
11.一物体做自由落体运动．在第1s内和第2s内，重力对该物体做的功之比为________；在第1s末和第2s末，重力做功的即时功率之比为________.
12.一台起重机匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物竖直吊起，在2s末货物的速度v=4.0m／s，取g=10m/s2，不计额外功，求：
(1)起重机在这段时间内的平均输出功率
(2)起重机在2s末的瞬时输出功率．
13.一个放在水平面上的物体质量为2.0kg，在沿水平方向的拉力作用下运动，其运动速度随时间变化的图象如图2-3-8所示.已知地面与物体之间的动摩擦因数为0.2，则在0～4.0s的时间内，拉力对物体所做的功为多少焦 在第4s末拉力对物体做功的瞬时功率为多少瓦 (g取10m／s2)
14，一物体置于水平粗糙的地面上，在水平力F的作用下运动，F为一变力，但其功率大小不变，当物体速度为2m／s时，加速度为2m／s2，当其速度为3 m／s时，加速度为1m／s2，试求物体运动的最大速度．
15.一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道运动，若车速恒为20m/s，人与车的质量之和为200㎏，轮胎与轨道间的动摩擦因数为0.1，车通过最低点A时，发动机的功率为20kw,求车通过最高点时发动机的功率。
16．汽车发动机的额定功率为P=6.0×104W，汽车质量m=5×103kg，汽车在坡度为0.02(即沿前进100m，高度增加2m)的公路上沿直线上坡行驶时，阻力大小是车重的0.1倍，试问：
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、汽车从静止开始，保持以0.6m/s2加速度做匀加速度运动，这一过程维持多长时间？
θ
2-3-1
2-3-6
2-3-7
2-3-8
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网