2019高中物理第四章机械能和能源第2节功率1平均功率和瞬时功率的计算学案2.doc

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1、1平均功率和瞬时功率的计算平均功率和瞬时功率的计算1 1、考点突破：考点突破：知识点知识点考纲要求考纲要求题型题型说明说明平均功率和瞬时功率的计算1. 理解功率的两个公式PtW和PFv；2. 能利用PFv计算瞬时功率选择题功率是高考重点内容、高频考点，通常结合机车启动、动能定理、电路、电磁感应等知识点进行考查二、重难点提示：二、重难点提示：重点：重点：1. 理解功率的概念； 2. 灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。难点：难点：1. 正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义； 2. 能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。一、功率一、功率1. 定义：功与完成这些功所用时间的比值。物

2、理意义：描述力对物体做功的快慢。2. 公式（1）PtW，P为时间t内的平均功率。（2）PFvcos （为F与v的夹角）【重要提示重要提示】v为平均速度，则P为平均功率；v为瞬时速度，则P为瞬时功率。二、功率的计算二、功率的计算1.1. 平均功率的计算方法平均功率的计算方法利用WPt；利用PFcosv ，其中v为物体运动的平均速度。2.2. 瞬时功率的计算方法瞬时功率的计算方法利用公式PFcosv ，其中v为t时刻的瞬时速度； FPF v，其中Fv为物体的速度v在力F方向上的分速度；vPF v，其中vF为物体受到的外力F在速度v方向上的分力。例题例题1 1 举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀

3、速举高了2m，在空中停留了3s，那么，他对杠铃做了_J的功，前2s内的功率是_W；后3s内的功率是_W；整个过程的平均功率是_2_W。思路分析：思路分析：做功的条件是，有力作用在物体上，物体在力的方向上移动距离，根据 WFl可求做的功1500 23000WFlJ，题目中做的功不变，改变的是时间，根据WPt可知，举的时间是2s，则1 11500WPWt，后三秒停住不动没有发生位移，不做功，则20PW，全程时间是5s，则3 2600WPWt。答案：答案：3000；1500；0；600. 例题例题2 2 质量相同的A、B两个物体静止放在水平面上，从某一时刻起同时受到大小不同的水平外力AF、BF的作用

4、由静止开始运动，经过时间0t，撤去A物体所受的水平外力AF；经过40t，撤去B物体所受的水平外力BF，两物体运动的v-t关系如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A. A、B两物体所受摩擦力大小不同 B. A、B两物体所受水平外力大小之比AFBF=125C. 在匀加速运动阶段，合外力做功之比为65D. A、B两物体在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为12思路分析：思路分析：撤去拉力后从图象来看，两物体加速度相同，故受到的摩擦力相同，A错误 ；A加速时的加速度是减速时加速度的2倍，2AFmgmg，B加速时的加速度是减速时加速度的1 4倍，1 4BFmgmg，所以AFBF=125，B正确；在v-

5、t图象中，面积可以表示位移，根据WFl，在匀加速运动阶段有0 01222AAAWFlmgv t合，0011442BBWFlmgvt合B,则合外力做功之比为41，C错误；摩擦力做的功为fl，1212:6:5W Wflfl，依据WPt可知12:2:1P P ，D错误。答案：答案：B例题例题3 3 质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0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（ ）3A. 3t0时刻的瞬时功率为2 0 05F t mB. 3t0时刻的瞬时功率为2 0 015F t mC. 在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为2 0 023 4F t

6、mD. 在t0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为2 0 025 6F t m思路分析：思路分析：20t时刻速度大小0 210022Fvattm，03t时刻的速度大小为v3v2a2t0mtFtmFtmF00 00 00532，3t0时刻力F3F0，所以瞬时功率P3F0v3mtF02 015，A错，B对；03t0时间段，水平力对物体做功WF0x13F0x2F021mF0（2t0）23F0032 2tvv mtF 2252 02 0，平均功率PtWmtF 62502 0，C错，D对。答案：答案：BD【方法提炼方法提炼】求力做功的功率时应注意的问题（1）首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，对

7、应于某一过程的功率为平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率。（2）求功率大小时要注意F与v方向间的夹角对结果的影响。（3）用PFcosv 求平均功率时，v应为容易求得的物理量，例如在求匀变速直线运动中某力的平均功率时，v容易求出。满分训练：满分训练：如图所示，一架自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一楼层，某乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走。扶梯两次运送乘客所做的功分别为W1、W2，牵引力的功率分别为P1、P2，则（ ）4A. W1W2，P1=P2思路分析：思路分析：功等于力和在力的方向上通过距离的乘积，由于都是匀速，两种情况力的大小相同；由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离，所以第一次扶梯运动的距离要比第二次扶梯运动的距离长；故两次扶梯运客所做的功不同，有：W1W2；功率等于力与力方向的速度的乘积，由于都是匀速，两种情况力的大小相同，扶梯移动的速度也相同，电机驱动扶梯做功的功率相同，即P1=P2，故选：D。 答案：答案：D