高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第2節(jié) 功率 1 平均功率和瞬時功率的計(jì)算學(xué)案 教科版必修2.doc

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平均功率和瞬時功率的計(jì)算1、 考點(diǎn)突破：知識點(diǎn)考綱要求題型說明平均功率和瞬時功率的計(jì)算1. 理解功率的兩個公式P和PFv；2. 能利用PFv計(jì)算瞬時功率選擇題功率是高考重點(diǎn)內(nèi)容、高頻考點(diǎn)，通常結(jié)合機(jī)車啟動、動能定理、電路、電磁感應(yīng)等知識點(diǎn)進(jìn)行考查二、重難點(diǎn)提示：重點(diǎn)：1. 理解功率的概念；2. 靈活應(yīng)用功率的計(jì)算公式計(jì)算平均功率和瞬時功率。難點(diǎn)：1. 正確區(qū)分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義；2. 能夠利用相關(guān)公式計(jì)算平均功率和瞬時功率。一、功率1. 定義：功與完成這些功所用時間的比值。物理意義：描述力對物體做功的快慢。2. 公式（1）P，P為時間t內(nèi)的平均功率。（2）PFvcos （為F與v的夾角）【重要提示】v為平均速度，則P為平均功率；v為瞬時速度，則P為瞬時功率。二、功率的計(jì)算1. 平均功率的計(jì)算方法利用；利用，其中為物體運(yùn)動的平均速度。2. 瞬時功率的計(jì)算方法利用公式，其中v為t時刻的瞬時速度；，其中為物體的速度v在力F方向上的分速度；，其中為物體受到的外力F在速度v方向上的分力。例題1 舉重運(yùn)動員在2s內(nèi)把1500N的杠鈴勻速舉高了2m，在空中停留了3s，那么，他對杠鈴做了_J的功，前2s內(nèi)的功率是_W；后3s內(nèi)的功率是_W；整個過程的平均功率是_W。思路分析：做功的條件是，有力作用在物體上，物體在力的方向上移動距離，根據(jù)可求做的功，題目中做的功不變，改變的是時間，根據(jù)可知，舉的時間是2s，則，后三秒停住不動沒有發(fā)生位移，不做功，則，全程時間是5s，則。答案：3000；1500；0；600. 例題2 質(zhì)量相同的A、B兩個物體靜止放在水平面上，從某一時刻起同時受到大小不同的水平外力、的作用由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過時間，撤去A物體所受的水平外力；經(jīng)過4，撤去B物體所受的水平外力，兩物體運(yùn)動的v-t關(guān)系如圖所示，則下列說法中正確的是（ ）A. A、B兩物體所受摩擦力大小不同B. A、B兩物體所受水平外力大小之比=125C. 在勻加速運(yùn)動階段，合外力做功之比為65D. A、B兩物體在整個運(yùn)動過程中，摩擦力的平均功率之比為12思路分析：撤去拉力后從圖象來看，兩物體加速度相同，故受到的摩擦力相同，A錯誤；A加速時的加速度是減速時加速度的2倍，B加速時的加速度是減速時加速度的倍，所以=125，B正確；在v-t圖象中，面積可以表示位移，根據(jù)，在勻加速運(yùn)動階段有，,則合外力做功之比為41，C錯誤；摩擦力做的功為，依據(jù)可知，D錯誤。答案：B例題3 質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上，從t0時刻開始受到水平力的作用，力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則（）A. 3t0時刻的瞬時功率為B. 3t0時刻的瞬時功率為C. 在t0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為D. 在t0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為思路分析：2時刻速度大小，時刻的速度大小為v3v2a2t0，3t0時刻力F3F0，所以瞬時功率P3F0v3，A錯，B對；03t0時間段，水平力對物體做功WF0x13F0x2F0 （2t0）23F0，平均功率P，C錯，D對。答案：BD【方法提煉】求力做功的功率時應(yīng)注意的問題（1）首先要明確所求功率是平均功率還是瞬時功率，對應(yīng)于某一過程的功率為平均功率，對應(yīng)于某一時刻的功率為瞬時功率。（2）求功率大小時要注意F與v方向間的夾角對結(jié)果的影響。（3）用求平均功率時，應(yīng)為容易求得的物理量，例如在求勻變速直線運(yùn)動中某力的平均功率時，容易求出。滿分訓(xùn)練：如圖所示，一架自動扶梯以恒定的速度v1運(yùn)送乘客上同一樓層，某乘客第一次站在扶梯上不動，第二次以相對扶梯v2的速度勻速往上走。扶梯兩次運(yùn)送乘客所做的功分別為W1、W2，牽引力的功率分別為P1、P2，則（ ）A. W1W2，P1P2 B. W1W2，P1=P2 C. W1=W2，P1W2，P1=P2思路分析：功等于力和在力的方向上通過距離的乘積，由于都是勻速，兩種情況力的大小相同；由于第二次人沿扶梯向上走了一段距離，所以第一次扶梯運(yùn)動的距離要比第二次扶梯運(yùn)動的距離長；故兩次扶梯運(yùn)客所做的功不同，有：W1W2；功率等于力與力方向的速度的乘積，由于都是勻速，兩種情況力的大小相同，扶梯移動的速度也相同，電機(jī)驅(qū)動扶梯做功的功率相同，即P1=P2，故選：D。答案：D