高中物理 第四章 機械能和能源 第2節(jié) 功率 1 平均功率和瞬時功率的計算學案 教科版必修2.doc
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平均功率和瞬時功率的計算 1、 考點突破: 知識點 考綱要求 題型 說明 平均功率和瞬時功率的計算 1. 理解功率的兩個公式P=和P=Fv; 2. 能利用P=Fv計算瞬時功率 選擇題 功率是高考重點內(nèi)容、高頻考點,通常結(jié)合機車啟動、動能定理、電路、電磁感應等知識點進行考查 二、重難點提示: 重點:1. 理解功率的概念; 2. 靈活應用功率的計算公式計算平均功率和瞬時功率。 難點: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)P=Fvcos α(α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、功率的計算 1. 平均功率的計算方法 ①利用; ②利用,其中為物體運動的平均速度。 2. 瞬時功率的計算方法 ①利用公式,其中v為t時刻的瞬時速度; ②,其中為物體的速度v在力F方向上的分速度; ③,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︰=12︰5 C. 在勻加速運動階段,合外力做功之比為6∶5 D. A、B兩物體在整個運動過程中,摩擦力的平均功率之比為1∶2 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∶=12∶5,B正確;在v-t圖象中,面積可以表示位移,根據(jù),在勻加速運動階段有,,則合外力做功之比為4∶1,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t=0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t=0到3t0這段時間內(nèi),水平力的平均功率為 D. 在t=0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v3=v2+a2t0=,3t0時刻力F=3F0,所以瞬時功率P=3F0v3=,A錯,B對;0~3t0時間段,水平力對物體做功W=F0x1+3F0x2=F0 (2t0)2+3F0=,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,對應于某一過程的功率為平均功率,對應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,應為容易求得的物理量,例如在求勻變速直線運動中某力的平均功率時,容易求出。 滿分訓練: 如圖所示,一架自動扶梯以恒定的速度v1運送乘客上同一樓層,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. W1- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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