高中物理 專題7.3 功率（講）（基礎(chǔ)版）（含解析）新人教版必修

1、第七章 機械能守恒定律 7.3 功率 知識點一、功率1定義：功跟完成這些功所用時間的比值叫做功率。2定義式：P3單位：國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W。1W1J/s技術(shù)上常用千瓦(kW)做功率的單位，1kW1000W。4物理意義：功率是標量，它是表示力對物體做功快慢的物理量。知識點二、平均功率與瞬時功率知識點三、額定功率與實際功率知識點四、功率與速度1功率與速度關(guān)系式：PFv (F與v方向相同)。2應(yīng)用：由功率速度關(guān)系式知，汽車、火車等交通工具和各種起重機械，當發(fā)動機的功率P一定時，牽引力F與速度v成反比，要增大牽引力，就要減小速度。重難點一、對公式P和PFv的理解1公式P和P

2、Fv的比較PPFv適用條件(1)功率的定義式，適用于任何情況下功率的計算，一般用來求平均功率；(2)當時間t0時，可由定義式確定瞬時功率(1)功率的計算式，僅適用于F與v同向的情況，一般用來求瞬時功率；(2)當v為平均速度時，所求功率為平均功率聯(lián)系(1)公式PFv是P的推論；(2)功率P的大小與W、t無關(guān)。2.公式PFv中三個量的制約關(guān)系定值各量間的關(guān)系應(yīng)用P一定F與v成反比汽車上坡時，要增大牽引力，應(yīng)換低速擋減小速度v一定F與P成正比汽車上坡時，要使速度不變，應(yīng)加大油門，增大輸出功率，獲得較大牽引力F一定v與P成正比汽車在高速路上，加大油門增大輸出功率，可以提高速度思考討論1什么是平均功率？

3、平均功率的公式是怎樣的？什么是瞬時功率？瞬時功率的公式是怎樣的？提示：平均功率是一段時間內(nèi)或某一過程中做功的快慢，平均功率的公式是，或者F，是一段時間內(nèi)或某一過程中的平均速率；瞬時功率是在某一時刻或某一位置時做功的快慢，PFv，v是某一時刻或某一位置的瞬時速度2做功的快慢和做功的多少有必然聯(lián)系嗎？能不能說做功越多，功率越大？提示：做功快慢和做功多少沒有必然聯(lián)系；做功多，功率不一定大3.汽車上坡時，司機為什么要用“換擋”的辦法減小速度，而在平直公路上可以使用高擋？提示：由PFv可知，汽車在上坡時需要更大的牽引力，而發(fā)動機的額定功率是一定的，換用低速擋的目的是減小速度，從而增大牽引力【典型例題】【

4、例題1】質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，某一水平恒力F作用在木塊上，求：(1)tt1時刻的瞬時功率。(2)從t0開始，到t1時間內(nèi)，F(xiàn)的平均功率。【答案】(1) (2)特別提醒：【規(guī)律方法】求解功率時應(yīng)該注意(1)要明確所求功率是某物體各力的功率，還是合力的功率。如汽車發(fā)動機的功率是指汽車牽引力的功率，起重機的功率是指起重機鋼絲繩拉力的功率。(2)要明確所求功率是平均功率還是瞬時功率 若求平均功率，還需明確是哪段時間內(nèi)的平均功率，應(yīng)用公式P或PF進行求解。若求瞬時功率，需明確對應(yīng)狀態(tài)的速度v，應(yīng)用公式PFv求解。如果F、v不同向，則將它們先投影到同一方向上再進行計算 【針對訓練】關(guān)于功率，

5、下列說法中正確的是 ()A根據(jù)P可知，機械做功越多，其功率就越大B根據(jù)PFv可知，汽車的牽引力一定與其速度成反比C根據(jù)P可知，只要知道時間t內(nèi)所做的功，就可知任意時刻的功率D根據(jù)PFv可知，發(fā)動機的功率一定時， 交通工具的牽引力與運動速度成反比【答案】D【解析】由P可知，在時間t一定的情況下，機械做功越多，其功率就越大，選項A錯誤；根據(jù)PFv可知，在發(fā)動機的輸出功率P一定的情況下，汽車的牽引力與其速度成反比，選項B錯誤，D正確；功W與一段運動過程相對應(yīng)，故利用P計算出的是時間t內(nèi)力對物體做功的平均功率，選項C錯誤。重難點二、機車的兩種啟動方式 1機車以恒定功率啟動的情況。P一定，v變大，F(xiàn)變小

6、a變小，當a0時，v不變，機車勻速前進，這時FFf，而速度vmax為機車運行的最大速度，以后保持vmax勻速運動。其過程如下：2機車以恒定加速度啟動的情況。a一定， F一定，v增大，P增大，當P增大到P額時，變?yōu)橐院愣üβ蕟樱現(xiàn)減小，a減小，v還要增大，直到a0，v最大，F(xiàn)Ff，vmax，此后勻速。其過程可表示如下：3兩種過程的vt圖象對比4機車啟動問題中幾個物理量的求法：(1)機車的最大速度vm的求法：機車達到勻速前進時速度最大，此時牽引力F等于阻力Ff，故vm。(2)勻加速啟動持續(xù)時間的求法：牽引力FmaFf，勻加速的最后速度vm，時間t。(3)瞬時加速度的求法：據(jù)F求出牽引力，則加速度

7、a。特別提醒：(1)機車以恒定加速度啟動時，勻加速結(jié)束時的速度，并未達到整個過程的最大速度vm。(2)PFv中因為P為機車牽引力的功率，所以對應(yīng)的F是牽引力并非合力，這一點在計算時極易出錯?！镜湫屠}】【例題2】汽車發(fā)動機的額定功率為60 kW，其質(zhì)量為5103 kg，在水平路面上行駛時所受阻力恒定為5.0103 N，試求：(1)汽車所能達到的最大速度； (2)若汽車以0.5 m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，則汽車受到的牽引力多大？(3)汽車勻加速運動的時間多長？【答案】(1)12 m/s(2)7 500 N(3)16 s特別提醒：1不管以哪種方式啟動，當機車以額定功率勻速行駛時，速度均達到最大值，且vm.2機車以恒定加速度啟動時，先后經(jīng)過兩個過程，勻加速結(jié)束時的速度并未達到整個過程的最大速度vm，只是達到勻加速階段的最大速度3在PFv中，因為P為機車牽引力的功率，所以對應(yīng)的F是牽引力并非合力，這一點在計算時一定注意【針對訓練】（多選）如圖所示為汽車在水平路面上啟動過程中的速度圖象，Oa為過原點的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時的加速階段，bc段是與ab