学易同步精品课 堂 新教材人教版 中物理 第八章 第1节 物理 （高中必修第二册） （高中必修第二册） （高一 下） 机械能守恒定律 功和功率（第二课时） 课堂引入 做 同 样 的 功 谁 更 快 一、功率 1. 定义：力对物体做的功 W ，跟完成这些功所用时间 t 的比值 叫功率 . W 同时这个公式变形后给我们提供 P 2. 定义 比值定义 了一种求功的方法，即 t 式： 法 W=pt ． 3. 单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是 W。 1W ＝ 1J/s ，技术上常用千瓦（ kW ）， 1kW ＝ 1000W ， 1 马 4. 物理意义：反映力对物体做功的快慢。 力 =735W 5. 说明：功率是标量，计算功率时，一般不带正负 号。 二、平均功率和瞬时功率 即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段 时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体 做功的平均功率。 平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢 当 t 表示一段 时间时，此式 表示平均功率 当 t 很短很 短时，此式 表示瞬时功 率 瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢 W P t 功率的另一种表达式 W P ＝t W ＝ Flcosα Flcosα P＝ t l v t ＝ P＝ Fvcosα v1 F α v2 P＝ Fvcosα v F F 2 α F1 P＝ vFcosα v 功率与速度的关系 若 v 表示平 均速度，则 P 表示平均功率 P＝Fv cosα 若 v 表示瞬时速 度，则 P 表示瞬 时功率 当 F 和 v 方向相同时，对于公式 P = F v 1. 当 P 一定时， F 和 v 有什么关系？ 反比 2. 当 F 一定时， P 和 v 有什么关系？ 正比 3. 当 v 一定时， F 和 P 有什么关系？ 正比 三、额定功率和实际功率 1. 额 定 功 率 ： 是 指 机 器 正 常 工作时的最大输出功率，也 就是机器铭牌上的标称值。 2. 实际功率：是指机器在 工作中实际输出的功率。 三、额定功率和实际功率 说明： 1. 机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率 总是 小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于 额 2. 在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功 定功率，但不允许长时间超过额定功率。 的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：汽车的 功率就是汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢绳 拉力的功率。 功率和机械效率区 别 1. 功率是描述物体做功快慢程度的物理量 W P t 或 P Fv cos  2. 机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量 W有用  100% W总 课堂小结 1. 物理意义：表示做功快慢的物理量 W P t 功 2. 定义式 ： 率 3. 计算式： P = F v cosα 一般用于求平均功 率 一般用于求瞬时功率 4. 单位：国际单位—— 瓦特 （ W ） 典例分析 【典例 1 】（ 2021· 全国高一课时练习）关于某力做功的功率， 下列说法正确的是（　　） A ．该力越大，其功率就越大 B ．该力在单位时间内做的功越多，其功率就越大 C ．功率越大，说明该力做的功越多 D ．功率越小，说明该力做功的时间越少 【正确答案】 B 典例分析 【典例 2 】（ 2021· 全国高一课时练习）对公式 P=Fv 的理解， 下列说法中正确的是（　　） A ． F 一定是物体所受的合力 B ． P 一定是合力的功率 C ．此公式中 F 与 v 必须同方向 D ．此公式中 F 与 v 可以成任意夹角 【正确答案】 C 典例分析 【 典 例 3 】 （ 2019· 莆 田 第 十 五 中 学 高 一 月 考 ） 质 量 为 m=10kg 的物体，自高为 h=5m ，倾角为 37° 的光滑斜面顶端 5 由静止滑下，经历时间 t s 3 到达斜面底端，若到达斜面底端时的速度为 v=10m/s ，则 物体在斜面底端时，重力的功率是（　　）（ g 取 10m/s2 ， sin37°=0.6 ， cos37°=0.8 ） A ． 1000W B ． 600W 【正确答案】 B C ． 800W D ． 750W 典例分析 【典例 4 】（ 2020· 浙江湖州市 · 高一期末）如图所示为我国自 行研制的新一代大型客机 C919 。假定其质量为 m ，起飞时在水 平跑道上以加速度 a 做匀加速直线运动，受到的阻力大小为 Ff 当飞机速度为 v 时，则发动机输出的实际功率为（　　） A． Ff v B． C． ( Ff  ma)v 【正确答案】 B D． ( Ff  ma)v mav ， 典例分析 【典例 5 】（ 2021· 全国高一课时练习）如图所示，某同学的质 量为 50kg ，自行车的质量为 15kg ，设该同学骑自行车在平直 路面上匀速行驶时所受阻力为人车总重的 4% ，克服阻力做功的 功率为 260W 。取重力加速度 g=10m/s2 ，该自行车匀速行驶 的速度大小。 f  k (m  M ) g  26N v P f 【答案】 10m/s v  10m/s 典例分析 【典例 6 】（ 2020· 晋中市 · 山西寿阳县一中高一月考）质量为 m=10kg 的物体放在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦 因数为 µ=0.25 ，现在大小为 F=45N 的水平拉力作用下从静止 开始运动，通过一段 s=4m 的位移（ g=10m/s2 ）求： (1) 该过程中拉力做的功； (2) 该过程拉力的平均功率和末状态的瞬时功率。 【答案】 (1)180J ； (2)90W,180W ； 典例分析 典例分析 【典例 7 】质量 m=3kg 的物体，在水平力 F=6N 的作用下， 在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间 t=3s ，求： （ 1 ）力 F 在 t=3s 内对物体做的功； （ 2 ）力 F 在 t=3s 内对物体做功的平均功率 ; （ 3 ）力 F 在 3s 末对物体做功的瞬时功率。 【解析】 a=F/m=2m/s2 ;l=v0t+1/2at2=9m,vt=v0+at=6m/s (1)W=Fl=54J (2)P=W/t=18W (3)P1=FVt=36W 典例分析 【典例 8 】（多选）质量为 m 的物体静止在光滑水平面上，从 t = 0 时刻开始受到水平力的作用。力的大小 F 与时间 t 的关系 如图所示，力的方向保持不变，则 ( A.3t0 时刻的瞬时功率为5F0 B.3t0 2 t0 m 时刻的瞬时功率为 15F0 2 t 0 m C. 在 t = 0 到 3t0 这段时间内， 2 水平力的平均功率为 D. 在 t = 0 到 3t0 23 F0 t 0 4m ) F 3F0 F0 O t0 2t 3t 0 0 25 F0 2 t 0 这段时间内，水平力的平均功率为 6m t 典例分析 【解析】 0 2t0 ： ~ F0  ma 2t0 ~ 3t0 ： 3F0  ma1 x 1 a (2t 0 )2 2 x1  vt 0  1 a1 t0 2 2 v  2at 0 v1  v  a1 t 0 2F0 2 t0 2 W1  m 21F0 2 t0 2 W2  3 F0 x1  2m 【正确答案】 BD 5F t v1  0 0 m 15F0 2 t0 P m A 错误、 B 正 确 W1  W2 25F0 2 t 0 2 P  t 6m C 错误、 D 正 确