第八章 第1节 功与功率
第2课时 功率
知识梳理
一、功率基本概念
1. 概念:功W与完成这些功所用时间之比叫作功率;
2. 公式: P=W/t;
3. 单位: 瓦(特) ,符号是 W ;
(单位制换算:1W=1J/s=1(N·m)/s=1kg·m2/s3)
4. 矢标性:功是 标量 ;
5. 意义:表示物体 做功快慢 的物理量。
二、平均功率与瞬时功率
1. 平均功率
(1)概念:在一段时间内或某一过程中做功的快慢;
(2)表达式:
2. 瞬时功率
(1)概念:物体在某一时刻或某一位置时做功的快慢
(2)表达式:P=Fv cosα (v为某时刻的速度)
三、额定功率与实际功率
1. 额定功率:动力机械在正常条件下,长时间工作时的最大输出功率。
2. 实际功率:是动力机械实际工作时的输出功率。
判一判
(1) 功率越大表示做的功越多. (×)
(2)汽车的功率一定,汽车的速度越大,牵引力就越大. (×)
重点突破
[例1]某人用同一水平力F先后两次拉同一物体,第一次使此物体沿光滑水平面前进l距离,第二次使此物体沿粗糙水平面也前进l距离,若先后两次拉力做的功为W1和W2,拉力做功的功率是P1和P2,则 ( )
A. W1=W2,P1=P2 B. W1=W2,P1>P2
C. W1>W2,P1>P2 D. W1>W2,P1=P2
任务一:对功率的理解
答案:B
答案: D
[变式训练1-1]如图所示,小球被细线悬挂于O点,若将小球拉至水平后由静止释放,则在小球下摆到最低点的过程中,重力瞬时功率的变化情况是 ( )
A. 减小
B. 增大
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
答案: CD
[变式训练1-2](多选)关于功率,下列说法正确的是 ( )
A. 不同物体做相同的功,它们的功率一定相同
B. 物体做功越多,它的功率就越大
C. 物体做功越快,它的功率就越大
D. 发动机的额定功率与实际功率可能相等,也可能不相等
[例2]质量为2 kg的物体,受到24 N竖直向上的拉力,由静止开始运动,经过5 s,求5 s内拉力对物体所做的功是多少?5 s内拉力的平均功率及5 s末拉力的瞬时功率各是多少?(g取10 m/s2)
任务二:功率的计算
[变式训练2-1]如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2 kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,求:
(1)4 s末F的功率是多大?
(2)4 s内F的平均功率是多大?(g取10 m/s2)
[变式训练2-2]将一重2 N的小球在某高度处以30 m/s的速度水平抛出,小球落地时的速度大小为50 m/s,则小球落地时重力的瞬时功率为 ( )
A. 40 W
B. 60 W
C. 80 W
D. 100 W
答案: C
(1)首先应该明确所求的功率是平均功率还是瞬时功率,计算平均功率与瞬时功率选择的公式不同.
(2)求平均功率时,应明确是哪一段时间内的平均功率;求瞬时功率时,应明确是哪一时刻的瞬时功率.
(3)应该明确是哪一个力对物体做功的功率,是动力还是阻力,是恒力还是变力等.不同情况应选择不同的公式.
总结反思
巩固训练
1.(多选)关于功率,下列说法中正确的是( )
A.功率是表示力做功多少的物理量
B.功率是表示力做功快慢的物理量
C.做功时间越长,功率一定越小
D.力做功越多,功率不一定越大
答案: BD
2.如图所示,一质量为m的物体,从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑,下滑时离地面的高度为h,当物体滑到斜面底端时,重力的瞬时功率为( )
答案: B
3.设河水阻力跟船的速度的平方成正比,若船匀速运动的速度变为原来的2倍,则船的功率变为原来的( )
A. 倍
B.2倍
C.4倍
D.8倍
答案: D
4.质量m=5×103 kg的汽车在水平路面上从静止开始以加速度a=2 m/s2匀加速运动,所受阻力f=1.0×103 N,启动后第1 s末牵引力的瞬时功率是( )
A.2 kW
B.11 kW
C.20 kW
D.22 kW
答案: D
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