1、3功 率學習學習目標目標 1.1.知道功率的概念，理解功率的物理意義。知道功率的概念，理解功率的物理意義。2.2.掌握功率的定義式掌握功率的定義式P= P= ，能夠用，能夠用P= P= 解答解答有關的問題。有關的問題。3.3.能根據功率的定義式推導能根據功率的定義式推導P=Fv,P=Fv,并能根據并能根據P=FvP=Fv分分析機車的啟動問題。析機車的啟動問題。4.4.理解額定功率和實際功率的概念。理解額定功率和實際功率的概念。WtWt一、功率一、功率1.1.定義定義: :功功W W與完成這些功與完成這些功_的比值的比值,P= ,P= 。2.2.單位單位: :在國際單位制中在國際單位制中, ,功

2、率的單位是功率的單位是_,_,簡稱簡稱_,_,用用_表示。表示。3.3.標矢性標矢性: :功率是功率是_。4.4.物理意義物理意義: :表示物體表示物體_的物理量。的物理量。所用時間所用時間t tWt瓦特瓦特瓦瓦W W標量標量做功快慢做功快慢【自我思悟】【自我思悟】1.1.某個力的功率較大某個力的功率較大, ,能否闡明它做功較多能否闡明它做功較多? ?提示提示: :功率是表示做功快慢的物理量功率是表示做功快慢的物理量, ,某個力的功率較大某個力的功率較大, ,闡明闡明它做功較快它做功較快, ,但做功不一定多。但做功不一定多。2.2.功率也有正負之分功率也有正負之分, ,它的正負是表示方向嗎它的

3、正負是表示方向嗎? ?提示提示: :功率是標量功率是標量, ,沒有方向。功率的正負表示做功的力是動力沒有方向。功率的正負表示做功的力是動力還是阻力。還是阻力。二、額定功率與實踐功率二、額定功率與實踐功率1.1.定義定義: :(1)(1)額定功率是動力機械可以額定功率是動力機械可以_的最大輸出功率。的最大輸出功率。(2)(2)實踐功率是動力機械實踐功率是動力機械_時的輸出功率。時的輸出功率。2.2.關系關系: :實踐功率往往實踐功率往往_(A._(A.大于大于B.B.小于小于) )額定功率額定功率, ,但也可但也可以在很短時間內以在很短時間內_(A._(A.大于大于B.B.小于小于) )額定功率

4、。額定功率。3.3.平均功率和瞬時功率平均功率和瞬時功率: :平均功率表示在平均功率表示在_或或_中做功的快慢中做功的快慢; ;瞬時功率表示物體在瞬時功率表示物體在_或或_時做功的快慢。時做功的快慢。長時間任務長時間任務實踐任務實踐任務B BA A一段時間內一段時間內某一某一過程過程某一時辰某一時辰某一某一位置位置【自我思悟】【自我思悟】1.1.不同車輛的功率不同不同車輛的功率不同, ,甚至差距較大甚至差距較大, ,比如某輛摩托車的功比如某輛摩托車的功率為率為3kW,3kW,某輛汽車的功率為某輛汽車的功率為70kW,70kW,而某列火車的功率約為而某列火車的功率約為6.06.0103kW103

5、kW。上述所說的車輛的功率是額定功率還是實踐功率。上述所說的車輛的功率是額定功率還是實踐功率? ?它們的功率不同能否闡明它們做功的不同它們的功率不同能否闡明它們做功的不同? ?提示提示: :上述所說的是它們正常任務的最大功率上述所說的是它們正常任務的最大功率, ,即額定功率。即額定功率。它們的功率不同它們的功率不同, ,闡明不同車輛做功的快慢不同闡明不同車輛做功的快慢不同, ,并不闡明它并不闡明它們做功的不同。們做功的不同。2.2.實踐功率能否一定比額定功率小實踐功率能否一定比額定功率小? ?提示提示: :不一定。實踐功率普通小于或者等于額定功率不一定。實踐功率普通小于或者等于額定功率, ,甚

6、至短時甚至短時間內大于額定功率。間內大于額定功率。三、功率與速度三、功率與速度1.1.功率與速度關系式功率與速度關系式:P=_(F:P=_(F與與v v方向一樣方向一樣) )。2.2.推導推導: :FvFvWtFlFlFvFv3.3.運用運用: :由功率速度關系式知由功率速度關系式知, ,汽車、火車等交通工具和各種起汽車、火車等交通工具和各種起重機械重機械, ,當發動機的功率當發動機的功率P P一定時一定時, ,牽引力牽引力F F與速度與速度v v成成_,_,要要增大牽引力增大牽引力, ,就要就要_速度。速度。反比反比減小減小【自我思悟】【自我思悟】1.1.某個力的瞬時功率能否一定等于力的大小

7、與物體的速度大小某個力的瞬時功率能否一定等于力的大小與物體的速度大小的乘積的乘積? ?提示提示: :不一定。只需速度與力方向一樣時不一定。只需速度與力方向一樣時, ,才干根據才干根據P=FvP=Fv求解瞬求解瞬時功率。時功率。2.2.在越野競賽中在越野競賽中, ,汽車爬坡時汽車爬坡時, ,經常換用低速擋經常換用低速擋, ,這是為什么這是為什么? ?提示提示: :由由P=FvP=Fv可知可知, ,汽車在上坡時需求更大的牽引力汽車在上坡時需求更大的牽引力, ,而發動機而發動機的額定功率是一定的的額定功率是一定的, ,換用低速擋的目的是減小速度換用低速擋的目的是減小速度, ,從而增大從而增大牽引力。

8、牽引力。一、對公式一、對公式P= P= 和和P=FvP=Fv的了解的了解 深化了解深化了解1.1.公式公式P= P= 和和P=FvP=Fv的比較的比較: :P=P=P=FvP=Fv適適用用條條件件功率的定義式適用于任何情功率的定義式適用于任何情況下功率的計算況下功率的計算, ,一般用來求一般用來求平均功率平均功率; ;當時間當時間t0t0時時, ,可可由定義式確定瞬時功率由定義式確定瞬時功率功率的計算式僅適用于功率的計算式僅適用于F F與與v v同向的情況同向的情況, ,一般用來求一般用來求瞬時功率瞬時功率; ;當當v v為平均速度為平均速度時時, ,所求功率為平均功率所求功率為平均功率聯聯系

9、系(1)(1)公式公式P=FvP=Fv是是P= P= 的推論的推論; ;(2)(2)功率功率P P的大小與的大小與W W、t t無關。無關。WtWtWtWt2.2.公式公式P=FvP=Fv中三個量的制約關系中三個量的制約關系: :定值定值各量間的關系各量間的關系應用應用P P一定一定F F與與v v成反比成反比汽車上坡時汽車上坡時, ,要增大牽引力要增大牽引力, ,應換低速擋減小速度應換低速擋減小速度v v一定一定F F與與P P成正比成正比汽車上坡時汽車上坡時, ,要使速度不變要使速度不變, ,應加大油門應加大油門, ,增大輸出功率增大輸出功率, ,獲得較大牽引力獲得較大牽引力F F一定一定

10、v v與與P P成正比成正比汽車在高速路上汽車在高速路上, ,加大油門增加大油門增大輸出功率大輸出功率, ,可以提高速度可以提高速度【微思索】【微思索】(1)(1)求解平均功率能否一定得用公式求解平均功率能否一定得用公式P= ?P= ?提示提示: :不是。公式不是。公式P= P= 是求解平均功率的常用公式是求解平均功率的常用公式, ,平均功率平均功率的求解也可以用的求解也可以用P=Fv,P=Fv,不過此時不過此時v v是力是力F F方向上的平均速度。方向上的平均速度。 WtWt(2)(2)一個物體的受力一個物體的受力F F及速度及速度v v值都比較大值都比較大, ,能否就闡明力能否就闡明力F

11、F做功做功的功率就一定大的功率就一定大? ?提示提示: :不一定。由于力不一定。由于力F F的功率等于力的功率等于力F F與與F F方向上的速度大小的方向上的速度大小的乘積乘積, ,物體的速度大物體的速度大, ,并不能闡明沿力并不能闡明沿力F F方向上的速度大。方向上的速度大。【題組通關】【題組通關】【示范題】放在程度地面上的物體遭到程度拉力的作用【示范題】放在程度地面上的物體遭到程度拉力的作用, ,在在0 06s6s內其速度與時間圖像和拉力的功率與時間圖像如下圖內其速度與時間圖像和拉力的功率與時間圖像如下圖, ,那么那么物體的質量為物體的質量為(g(g取取10m/s2)(10m/s2)()

12、)51039A. kg B.kg C. kg D.kg39510【解題探求】【解題探求】(1)0(1)02s2s內內, ,拉力是恒力還是變力拉力是恒力還是變力? ?提示提示: :恒力。由兩圖像可知恒力。由兩圖像可知, ,物體的速度、拉力的功率均隨時間物體的速度、拉力的功率均隨時間t t均勻變大均勻變大, ,而而P=Fv,P=Fv,這闡明拉力這闡明拉力F F為恒力。為恒力。(2)(2)如何根據兩圖像求解物體所受的摩擦力如何根據兩圖像求解物體所受的摩擦力? ?提示提示:2:26s6s內內, ,物體做勻速直線運動物體做勻速直線運動, ,拉力等于摩擦力大小拉力等于摩擦力大小, ,故故根據根據P=FvP

13、=Fv求出拉力的大小求出拉力的大小, ,也等于摩擦力大小。也等于摩擦力大小。 【規范解答】選【規范解答】選B B。由。由P=FvP=Fv及及v=6m/sv=6m/s時時, ,P=30WP=30W可得可得F=5NF=5N。由由P=10W,v=6m/sP=10W,v=6m/s得得Ff= Ff= 由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得F-Ff=ma,F-Ff=ma,而而a=3m/s2,a=3m/s2,可求可求得得m= kg,Bm= kg,B正確。正確。P5 Nv3，109【通關【通關1+11+1】1.1.關于功率的概念關于功率的概念, ,以下說法中正確的選項是以下說法中正確的選項是( () )A.A.功率

14、是描畫力對物體做功多少的物理量功率是描畫力對物體做功多少的物理量B.B.力做功時間越長力做功時間越長, ,力的功率一定越小力的功率一定越小C.C.力做功越多力做功越多, ,力的功率一定越大力的功率一定越大D.D.力對物體做功越快力對物體做功越快, ,力的功率一定越大力的功率一定越大【解析】選【解析】選D D。功率是描畫力對物體做功快慢的物理量。功率是描畫力對物體做功快慢的物理量, ,做功越做功越快快, ,功率越大功率越大,A,A錯誤錯誤,D,D正確正確; ;力對物體做功時間長或者做功多力對物體做功時間長或者做功多, ,未必做功快未必做功快,B,B、C C錯誤。錯誤。2.(2.(多項選擇多項選擇

15、)(2021)(2021溫州高一檢測溫州高一檢測) )如下圖是一輛質量如下圖是一輛質量m=6m=6 103kg103kg的公共汽車在的公共汽車在t=0t=0和和t=4st=4s末兩個時辰的兩張照片。當末兩個時辰的兩張照片。當t=0t=0時時, ,汽車剛啟動汽車剛啟動( (汽車的運動可看成勻加速直線運動汽車的運動可看成勻加速直線運動) )。圖。圖丙是車內橫桿上懸掛的手拉環經放大后的圖像丙是車內橫桿上懸掛的手拉環經放大后的圖像, ,測得測得=10=10。根據題中提供的信息根據題中提供的信息, ,可以估算出的物理量有可以估算出的物理量有(tan10(tan10= = 0.1763)(0.1763)(

16、) )A.4 sA.4 s內汽車的位移內汽車的位移 B.4 s B.4 s末汽車的速度末汽車的速度C.4 sC.4 s內汽車牽引力所做的功內汽車牽引力所做的功 D.4 s D.4 s末汽車合外力的功率末汽車合外力的功率【解析】選【解析】選A A、B B、D D。根據圖丙。根據圖丙, ,經過對手拉環受力分析經過對手拉環受力分析, ,結合結合牛頓第二定律可知牛頓第二定律可知, ,汽車的加速度為汽車的加速度為a=gtan=1.76m/s2,a=gtan=1.76m/s2,所以所以t=4st=4s末汽車的速度末汽車的速度v=at=7m/s,v=at=7m/s,選項選項B B可估算可估算; ;根據圖甲、

17、乙可知根據圖甲、乙可知, ,汽車在汽車在4s4s內的位移內的位移l= at2=14m,l= at2=14m,選項選項A A可估算可估算; ;由于由于4 s4 s末汽車末汽車的瞬時速度可求出的瞬時速度可求出, ,汽車的合外力汽車的合外力F=maF=ma也可求出也可求出, ,所以汽車在所以汽車在4s4s末的瞬時功率為末的瞬時功率為P=FvP=Fv也可估算也可估算, ,即選項即選項D D可估算可估算; ;由于不知汽車由于不知汽車與地面間的摩擦力與地面間的摩擦力, ,所以無法估算所以無法估算4s4s內汽車牽引力所做的功。內汽車牽引力所做的功。12【變式訓練】【變式訓練】1.1.質量為質量為m m的物體

18、沿傾角為的物體沿傾角為的斜面滑至底端時的斜面滑至底端時的速度大小為的速度大小為v,v,此時支持力的瞬時功率為此時支持力的瞬時功率為( () )A.mgvA.mgvB.0B.0C.mgvcosC.mgvcosD.mgvtanD.mgvtan【解析】選【解析】選B B。物體沿斜面滑至斜面底端時的速度方向沿斜面。物體沿斜面滑至斜面底端時的速度方向沿斜面向下向下, ,與支持力夾角為與支持力夾角為9090, ,因此支持力的瞬時功率為因此支持力的瞬時功率為0,0,選項選項B B正正確確, ,其他選項均錯。其他選項均錯。2.2.汽車在平直公路上行駛汽車在平直公路上行駛, ,前一段時間內發動機的功率為前一段時

19、間內發動機的功率為P1,P1,后后一段時間內的功率為一段時間內的功率為P2,P2,知在兩段時間內發動機做的功相等知在兩段時間內發動機做的功相等, ,那么在全部時間內發動機的平均功率為那么在全部時間內發動機的平均功率為( () )【解析】選【解析】選D D。總平均功率。總平均功率 而而P1t1=P2t2P1t1=P2t2。故故 D D正確。正確。 121 21 21 21212PPPP2PPA. B. PP C. D.2PPPP1 12 212PtPtPtt，1 2122PPPPP，【素養升華】【素養升華】求解功率時應該留意的問題求解功率時應該留意的問題(1)(1)要明確所求功率是某物體各力的功

20、率要明確所求功率是某物體各力的功率, ,還是合力的功率。如還是合力的功率。如汽車發動機的功率是指汽車牽引力的功率汽車發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的功率是指起重機鋼絲繩拉力的功率。起重機鋼絲繩拉力的功率。(2)(2)要明確所求功率是平均功率還是瞬時功率。要明確所求功率是平均功率還是瞬時功率。假設求平均功率假設求平均功率, ,還需明確是哪段時間內的平均功率還需明確是哪段時間內的平均功率, ,運用公式運用公式P= P= 或或P=F P=F 進展求解。進展求解。假設求瞬時功率假設求瞬時功率, ,需明確對應形狀的速度需明確對應形狀的速度v,v,運用公式運用公式P=FvP=

21、Fv求求解。假設解。假設F F、v v不同向不同向, ,那么將它們先投影到同一方向上再進展計那么將它們先投影到同一方向上再進展計算。算。 Wtv二、機車啟動的兩種方式二、機車啟動的兩種方式 深化了解深化了解1.1.兩種啟動方式的過程分析兩種啟動方式的過程分析: :2.2.機車啟動問題中幾個物理量的求法機車啟動問題中幾個物理量的求法: :(1)(1)機車的最大速度機車的最大速度vmvm的求法的求法, ,機車到達勻速前進時速度最大機車到達勻速前進時速度最大, ,此時牽引力此時牽引力F F等于阻力等于阻力Ff,Ff,故故vm=vm=(2)(2)勻加速啟動繼續時間的求法勻加速啟動繼續時間的求法, ,牽

22、引力牽引力F=ma+Ff,F=ma+Ff,勻加速的最后勻加速的最后速度速度vm= vm= (3)(3)瞬時加速度的求法瞬時加速度的求法, ,據據F= F= 求出牽引力求出牽引力, ,那么加速度那么加速度a=a=fPPFF。mfPvtma Fa額，時間。PvfF Fm。【微思索】【微思索】(1)(1)對于機車等交通工具對于機車等交通工具, ,公式公式P=FvP=Fv中的中的P P、F F各表示什么含義各表示什么含義? ?提示提示:P:P表示機車的發動機的功率表示機車的發動機的功率,F,F表示機車的牽引力。表示機車的牽引力。(2)(2)知物體運動得越快知物體運動得越快, ,所受空氣阻力越大所受空氣

23、阻力越大, ,試從物理學角度闡試從物理學角度闡明高鐵需求大功率發動機的緣由。明高鐵需求大功率發動機的緣由。提示提示: :勻速運動時勻速運動時, ,機車的牽引力機車的牽引力F F等于所受阻力大小等于所受阻力大小, ,故機車運故機車運動越快動越快, ,所需牽引力越大所需牽引力越大, ,因此由因此由P=FvP=Fv得發動機的功率越大。得發動機的功率越大。 【題組通關】【題組通關】【示范題】【示范題】(2021(2021連云港高一檢測連云港高一檢測) )汽車發動機的額定功率為汽車發動機的額定功率為60kW,60kW,汽車質量為汽車質量為5t,5t,汽車在程度路面上行駛時汽車在程度路面上行駛時, ,阻力

24、是車重的阻力是車重的0.10.1倍。試問倍。試問: :(1)(1)汽車堅持以額定功率從靜止啟動后能到達的最大速度是多汽車堅持以額定功率從靜止啟動后能到達的最大速度是多少少? ?(2)(2)假設汽車從靜止開場假設汽車從靜止開場, ,堅持以堅持以0.5m/s20.5m/s2的加速度做勻加速直的加速度做勻加速直線運動線運動, ,這一過程能維持多長時間這一過程能維持多長時間? ?(3)(3)當車速為當車速為6m/s6m/s時時, ,汽車的實踐功率汽車的實踐功率? ?【解題探求】【解題探求】(1)(1)汽車做勻速運動時汽車做勻速運動時, ,牽引力與阻力牽引力與阻力_;_;(2)(2)勻加速啟動時勻加速啟

25、動時, ,汽車的牽引力汽車的牽引力_,_,功率功率_;_;(3)(3)汽車勻加速啟動到最后汽車勻加速啟動到最后, ,實踐功率實踐功率_額定功率。額定功率。大小相等大小相等不變不變變大變大等于等于【規范解答】【規范解答】(1)(1)當當a=0a=0時時, ,速度最大。此時速度最大。此時F=FfF=Ff。那么那么(2)(2)牽引力牽引力F=Ff+ma=5000N+5000F=Ff+ma=5000N+50000.5N=7.50.5N=7.5103N,103N,汽車勻加速汽車勻加速運動的最大速度運動的最大速度: :故勻加速運動的時間故勻加速運動的時間(3)(3)當車速為當車速為6m/s6m/s時時,

26、,汽車的實踐功率汽車的實踐功率: :P=Fv=7.5P=Fv=7.51031036W=45kW6W=45kW。答案答案:(1)12m/s:(1)12m/s(2)16s(2)16s(3)45kW(3)45kWmfPPv12 m/sFF。3m3P60 10vm/s 8 m/sF7.5 10。mv8t s 16 sa0.5。【通關【通關1+11+1】1.(1.(拓展延伸拓展延伸) )在【示范題】中在【示范題】中, ,假設汽車啟動過程中假設汽車啟動過程中, ,速度到達速度到達10m/s10m/s時時, ,求它的實踐功率和加速度大小。求它的實踐功率和加速度大小。【解析】由于汽車此時的速度【解析】由于汽車

27、此時的速度10m/svm=8m/s,10m/svm=8m/s,故該時汽車的功率已到達最大值故該時汽車的功率已到達最大值60kW60kW。此時汽車的牽引力此時汽車的牽引力: :故此時汽車的加速度故此時汽車的加速度: :答案答案:60kW:60kW0.2m/s20.2m/s233P60 10FN 6 10 N,v10 22fFF6 000 5 000am/s0.2 m/sm5 000。2.2.如下圖為建筑高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質量如下圖為建筑高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質量m=5m=5103kg103kg的重物豎直吊起的過程中的重物豎直吊起的過程中, ,重物由靜止開場向上做勻

28、重物由靜止開場向上做勻加速直線運動加速直線運動, ,加速度加速度a=0.2m/s2,a=0.2m/s2,當起重機輸出功率到達其允當起重機輸出功率到達其允許的最大值時許的最大值時, ,堅持該功率直到重物做堅持該功率直到重物做vm=1.02m/svm=1.02m/s的勻速運動。的勻速運動。g g取取10m/s2,10m/s2,不計額外功。求不計額外功。求: :(1)(1)起重機允許輸出的最大功率。起重機允許輸出的最大功率。(2)(2)重物做勻加速運動所閱歷的時間和起重機在第重物做勻加速運動所閱歷的時間和起重機在第2 2秒末的輸出秒末的輸出功率。功率。【解析】【解析】(1)(1)設起重機允許輸出的最

29、大功率為設起重機允許輸出的最大功率為P0,P0,重物到達最大重物到達最大速度時速度時, ,拉力拉力F0F0等于重力。等于重力。P0=F0vm,F0=mg,P0=F0vm,F0=mg,代入數據代入數據, ,有有:P0=5.1:P0=5.1104W104W(2)(2)勻加速運動終了時勻加速運動終了時, ,起重機到達允許輸出的最大功率起重機到達允許輸出的最大功率, ,設此設此時重物遭到的拉力為時重物遭到的拉力為F,F,速度為速度為v1,v1,勻加速運動閱歷時間為勻加速運動閱歷時間為t1,t1,有有:P0=Fv1:P0=Fv1F-mg=maF-mg=mav1=at1v1=at1代入數據代入數據, ,得

30、得:t1=5s:t1=5st2=2st2=2s時時, ,重物處于勻加速運動階段重物處于勻加速運動階段, ,設此時速度為設此時速度為v2,v2,輸出功率輸出功率為為P,P,那么那么v2=at2v2=at2P=Fv2P=Fv2代入數據代入數據, ,得得P=2.04P=2.04104W104W。答案答案:(1)5.1:(1)5.1104W104W(2)5s(2)5s2.042.04104W 104W 【變式訓練】【變式訓練】1.1.質量為質量為m,m,發動機的額定功率為發動機的額定功率為P0P0的汽車沿平直的汽車沿平直公路行駛公路行駛, ,當它的加速度為當它的加速度為a a時時, ,速度為速度為v,

31、v,測得發動機的實踐功測得發動機的實踐功率為率為P1,P1,假設運動中所受阻力恒定假設運動中所受阻力恒定, ,那么它在平直公路上勻速行那么它在平直公路上勻速行駛的最大速度是駛的最大速度是( () )01110PvPPvA.v B. C. D.maPmavPmav【解析】選【解析】選C C。當汽車加速度為。當汽車加速度為a a時，有時，有F=FfF=Ffma= ma= 得阻得阻力力 當當F=FfF=Ff時，速度最大為時，速度最大為vmaxvmax，那么，那么應選應選C C。1Pv，1fPFmav。00maxf1PPvvFPmav，2.2.如下圖是一學生騎車爬坡的情形。假設他騎車時的最大功率如下圖

32、是一學生騎車爬坡的情形。假設他騎車時的最大功率是是300W,300W,車和學生的總質量為車和學生的總質量為75 kg,75 kg,斜坡傾角為斜坡傾角為3030, ,運動過程運動過程中遭到的摩擦阻力恒為中遭到的摩擦阻力恒為30 N,30 N,那么此學生騎車上坡的最大速度那么此學生騎車上坡的最大速度是多少是多少? ?假設他在程度路面上騎車假設他在程度路面上騎車, ,最大速度可到達多少最大速度可到達多少?(g?(g取取10m/s2)10m/s2)【解析】當人騎車向前的牽引力等于摩擦阻力與重力沿斜面【解析】當人騎車向前的牽引力等于摩擦阻力與重力沿斜面向下的分力之和時速度最大向下的分力之和時速度最大,

33、,那么那么:P=Fvmax=(F:P=Fvmax=(F阻阻+mgsin)vmax+mgsin)vmax故故vmax= =0.74m/svmax= =0.74m/s當該學生在程度路面上騎車時當該學生在程度路面上騎車時, ,最大速度為最大速度為vmax= =10m/svmax= =10m/s答案答案:0.74m/s:0.74m/s10 m/s10 m/sPFmgsin阻PF阻【素養升華】【素養升華】用公式用公式P=FvP=Fv處置機車啟動問題時應留意的問題處置機車啟動問題時應留意的問題(1)(1)公式公式P=FvP=Fv中的中的F F指的是機車的牽引力指的是機車的牽引力, ,而不是合外力。而不是合

34、外力。(2)(2)只需機車在勻速運動時只需機車在勻速運動時, ,牽引力牽引力F F才等于它遭到的阻力才等于它遭到的阻力FfFf大大小。小。(3)(3)機車以恒定加速度啟動時機車以恒定加速度啟動時, ,勻加速終了時的速度并沒有到達勻加速終了時的速度并沒有到達最終勻速運動的速度最終勻速運動的速度vmvm。 【資源平臺】備選角度【資源平臺】備選角度: :功率的實踐運用功率的實踐運用【示范題】如下圖【示范題】如下圖, ,某同窗在跳繩競賽中某同窗在跳繩競賽中,1min,1min跳了跳了120120次次, ,假設假設每次起跳中有每次起跳中有 時間騰空時間騰空, ,該同窗體重該同窗體重50kg,50kg,那

35、么他在跳繩中克那么他在跳繩中克服重力做功的平均功率是多少服重力做功的平均功率是多少? ?45【規范解答】跳一次時間是【規范解答】跳一次時間是 人跳離地面做豎直人跳離地面做豎直上拋運動上拋運動, ,人上拋到最高點的時間人上拋到最高點的時間此過程中抑制重力做功此過程中抑制重力做功W=mg( gt2)=100JW=mg( gt2)=100J。跳繩時抑制重力做功的平均功率跳繩時抑制重力做功的平均功率答案答案:200W:200W0601t ss1202，1 1 41t s s2 2 55 。120WP200 Wt。運用功率公式運用功率公式P=FvP=Fv解題的技巧解題的技巧【案例分析】【案例分析】(20

36、21(2021駐馬店高一檢測駐馬店高一檢測) )一質量為一質量為m m的木塊靜止的木塊靜止在光滑的程度地面上在光滑的程度地面上, ,大小為大小為F F、方向與程度面成、方向與程度面成角的恒力作角的恒力作用在該木塊上用在該木塊上, ,經過時間經過時間t,t,力力F F的瞬時功率為的瞬時功率為( () )222222F tcosFcos tF tFcos tA. B. C. D.m2mmm【精講精析】選【精講精析】選A A。對木塊受力分析可知。對木塊受力分析可知, ,木塊只受力木塊只受力F F的作用的作用, ,由牛頓第二定律可得由牛頓第二定律可得,Fcos=ma,Fcos=ma,所以所以a= ,t

37、a= ,t時辰的速度時辰的速度為為v1=at= v1=at= 。所以瞬時功率。所以瞬時功率P=Fv1cos= ,AP=Fv1cos= ,A正正確。確。FcosmFtcosm22F tcosm【名師指津】【名師指津】1.1.運用公式運用公式P=FvP=Fv解題時解題時, ,首先應明確它的適用范圍首先應明確它的適用范圍:F:F與與v v的方的方向一樣。向一樣。2.2.當當F F與與v v方向不同時方向不同時: :假設假設F F的方向與的方向與v v的方向的夾角為的方向的夾角為,由由W=FlcosW=Flcos、P= P= 得得F F的功率應為的功率應為P=FvcosP=Fvcos。3.3.運用公式運用公式P=