高一物理第四章 第二节 功率教科版 知识精讲 知识精讲.docVIP

高一物理第四章 第二节 功率教科版 知识精讲 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 第四章 第二节 功率 二. 知识点分析： 知识点1：功率的概念 功率是描述力对物体做功快慢的物理量。 功率的定义式，功率是标量，只有大小，没有方向，它正负的意义和功正负的意义相同。 由于，所以，在中学阶段计算功率一般要用进行计算。 知识点2：平均功率 瞬时功率 1、力对物体做的功与所用时间的比值，就是这一段时间内的平均功率，平均功率可以直接用公式求解，还可以用公式求解。 瞬时功率就是在某一时刻力对物体做功的功率，可以理解为：在中，当△t很小时，即为瞬时速度，此时的即为瞬时功率。 2、对于P＝Fv的认识 作用在物体上的力与物体沿力的方向的速度的乘积就是力对物体做功的功率。 若力F与速度v的夹角为，则力F对物体做功的功率为。 （1）若，则力F对物体做功的功率P＝Fv。 对于机器设备，当牵引力F一定时，功率P与速度v成正比，速度越大，功率也越大，但不得超过机械的额定功率；当功率P一定时，降低速度可以增大牵引力，但速度不能降为零，因为速度降为零机器就会停止运转，牵引力就会为零，这种情况下，要想继续增大牵引力，只有增大功率。 （2）若，则力F对物体做功功率。 （3）若，则力F对物体做功功率P＝0。 （4）若，则力F对物体做功功率。 三. 重、难点分析： 1、功率 功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率。 功率是表示物体做功快慢的物理量。 功率的定义式： 功率的单位：瓦特（W）。 2、平均功率和瞬时功率 （1）平均功率：表示力在一段时间内做功的平均快慢。 计算平均功率的方法有两种：①；②，这两种方法要求力F为恒力，且力F与速度方向在一条直线上。 （2）瞬时功率：表示力在某一时刻做功的快慢。 计算瞬时功率的方法：，其中力F与速度v均为所求时刻的力和瞬时速度。该式要求力F为恒力，且力F与速度方向在一条直线上。若F与速度v不在一条直线上，则应根据进行计算，为力F和瞬时速度v方向间的夹角。 3、额定功率和实际功率 （1）额定功率为机器长时间正常工作时的功率。 （2）机器实际工作时的功率叫实际功率，在一般情况下，实际功率要小于或等于额定功率。 （3）由可知，发动机在保持功率不变的情况下工作时，牵引力F与速度v成反比；若保持牵引力不变，则发动机的实际功率P与速度v成正比。 4、关于公式P＝Fv的认识 （1）在公式P＝Fv中，力F与速度v是同一物体的两个物理量，且具有同时性，运用此公式只能计算力与速度同向时的功率，当F与v间存在夹角时，应用公式来计算。例如，一质量为m的物体沿倾角为的斜面向下运动，如下图所示，当物体的速度为v时，重力的功率大小 （2）对力F的理解应注意以下几点：①F可以是恒力，也可以是变力；②力F可以是某一个力，也可以是几个力的合力。也就是说，利用这一表达式，可以求恒力在某时刻的功率，也可以求变力在某时刻的功率；可以求某个力的功率，也可以求合力的功率。 （3）对速度v的理解要注意以下几点：①物体的速度可能是恒定的，也可能是变化的；②物体的速度大小、方向都发生变化时，仍可以求力的功率。如平抛物体的运动中，尽管物体的速度大小、方向都不断发生改变，但重力的方向及大小都不变，而物体的竖直分速度。因此，平抛物体经时间t时，重力的功率。 5、运用功率定义和牛顿第二定律对机车启动的两种不同情况进行动力学分析，在这里需明确机车的输出功率是机车牵引力的功率，即 （1）以恒定功率启动 汽车从静止开始，保持牵引力的功率不变，假设在运动过程中汽车所受的阻力F′也不变；随速度v的增大，牵引力会减小，加速度减小；当F＝F′时，加速度a＝0，此时速度最大，且；以后以速度做匀速直线运动，其过程可由下面的框图表示： 这一过程的v-t关系可由下图表示。 （2）以恒定加速度启动 由知，保持a不变，则牵引力F也不变，而由P＝Fv知，随着速度v的增大，机车的功率增大，但任何机械的功率都是有限的，故机车的功率达到额定功率后将保持不变，以后速度虽继续增大，但并非做匀加速直线运动，因为F会变小，当F＝F′时，机车就以做匀速直线运动。由以上分析可知，车能保持加速度恒定运动一段时间，以后加速度将减小直至为零，其过程可由下面的框图表示： 这一过程的v-t关系可由下图表示。 注意：当机车以恒定的加速度启动时，机车做匀加速直线运动的最大速度，要小于机车的最大速度。 四. 易错点分析： 1、平均功率与瞬时功率的区别 （1）平均功率 ；若F为恒力，则。 平均功率表示在一段时间内做功的平均快慢，平均功率与某一段时间（或过程）相关。计算时应明确是哪个力在哪段时间（或过