1.2功率 学案(含答案)
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1、第第 2 2 节节 功率功率 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.理解功率的概念,知道功率的单位。 2.理解额定功率和实际功率的概念, 了解平 均功率和瞬时功率的含义。 3.理解功率与力、速度之间的关系。 1.科学思维 (1)平均功率推导瞬时功率中的极限 思维 (2)PFvcos 中的控制变量法 2.关键能力 分析推理能力 一、功率的含义 1.定义 物理学中将力所做的功 W 与完成这些功所用的时间 t 之比,称为功率。 2.定义式 PW t 。 3.单位 在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,用符号 W 表示。 4.物理意义 功率是描述做功快慢的物理量。 想一想 如图泰山挑山工和缆车将相
2、同的货物运至山顶,两者对货物做的功相同吗?做功 的快慢相同吗? 答案 做功相同,做功的快慢不相同 二、常见机械的功率 1.每一种动力机械都有一个长时间工作的最大允许功率,这个功率称为机械的额 定功率。 2.实际工作时动力机械的功率称为实际功率。 3.动力机械实际工作时,实际功率往往小于(大于、小于、等于)额定功率。 判一判 (1)功率越大表示做的功越多。() (2)功率表示做功的快慢。() (3)机械发动机铭牌上的功率是指额定功率。() 三、功率与力、速度的关系 1.关系式:PFv。 2.理解:(1)v 是平均速度,P 是 t 时间内的平均功率。 (2)v 是瞬时速度,F 为相应时刻的力,P
3、为对应的瞬时功率。 3.关系: (1)当 P 一定时,力 F 与物体运动的速度 v 成反比(正比、反比)。 (2)当 v 一定时,力 F 与功率 P 成正比(正比、反比)。 判一判 (1)汽车的速度越大,牵引力的功率也越大。() (2)应用 PFv 只能计算瞬时功率。() (3)由 PFv 可知,动力机械的功率与动力的大小成正比。() 探究 1 功率的理解 情境导入 如图所示,某起重机能在 1 min 内把 1 t 的货物提高到预定的高度,另一台起重机 只用 30 s 就可以做相同的功,你认为功和功率相同吗?功率的物理意义是什么? 答案 功相同,功率不同。功率表示做功的快慢。 归纳拓展 1.功
4、与功率的区别 (1)功是能量转化的量度。 (2)功率表示做功的快慢,也反映能量转化快慢。 2.平均功率与瞬时功率 平均功率 瞬时功率 物理意义 描述物体在一段时间内或某一过 程中做功的快慢 描述物体在某一时刻或某一位置 做功的快慢 公式 PW t PFv,v 为某时刻的速度,F 与 v 同向 类比物理量 平均速度、平均加速度 瞬时速度、瞬时加速度 3.P、F 与 v 的制约关系与应用 定值 各量间的关系 应用 P 一定 F 与 v 成反比 汽车上坡时,要增大牵引力,应换低速挡减小速度 v 一定 F 与 P 成正比 汽车上坡时,要使速度不变,应加大油门,增大输出功 率,获得足够的牵引力 F 一定
5、 v 与 P 成正比 汽车在高速路上,加大油门增大输出功率,可以提高速 度 【例 1】 下列关于功率的说法,正确的是( ) A.力对物体做的功越多,功率就越大 B.做功时间短的机械,功率大 C.完成相同的功,用的时间越长,功率越大 D.功率大的机械在单位时间内做的功会更多 解析 功率与做功多少、做功所用时间长短没有必然的联系,选项 A、B 错误; 完成相同的功,用时越长,功率越小,选项 C 错误,D 正确。 答案 D 【针对训练 1】 (多选)如图所示是健身用的“跑步机”示意图,质量为 m 的运动 员踩在与水平面成 角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,皮带运动过程中 受到的阻力恒为 f。使皮
6、带以速度 v 匀速向后运动,则在运动过程中,下列说法 正确的是( ) A.人脚对此皮带的摩擦力是皮带运动的动力 B.人对皮带不做功 C.人对皮带做功的功率为 mgv D.人对皮带做功的功率为 fv 解析 皮带受摩擦力而运动,皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力,故 A 正确; 人对皮带的摩擦力使皮带产生了位移,摩擦力对皮带做正功,人对皮带的压力不 做功,则人对皮带做正功,故 B 错误;人对皮带做功的功率 Pfv,故 D 正确, C 错误。 答案 AD 探究 2 功率的计算 情境导入 汽车爬坡时,常常换用低速挡,这是为什么? 答案 由 PFv 可知,汽车在上坡时需要更大的牵引力,而发动机的额定功率是
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