3《功率》学案 11【学习目标】1.知道功率的物理意义、定义式、单位
2.理解功率的导出式 P=F·v 的物理意义,并掌握其用法,会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算
3.理解平均功率和瞬时功率,了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系
【学习重点】1.理解功率的概念
2.知道功率的种类及其计算
【知识要点】功率是描述做功快慢的物理量
⑴ 功率的定义式:,所求出的功率是时间 t 内的平均功率
⑵ 功率的计算式:P=Fvcosθ,其中 θ 是力与速度间的夹角
该公式有两种用法:①求某一时刻的瞬时功率
这时 F 是该时刻的作用力大小,v 取瞬时值,对应的 P 为 F 在该时刻的瞬时功率;②当 v 为某段位移(时间)内的平均速度时,则要求这段位移(时间)内 F 必须为恒力,对应的 P 为 F 在该段时间内的平均功率
⑶ 重力的功率可表示为 PG=mgvy,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积
⑷ 汽车的两种加速问题
当汽车从静止开始沿水平面加速运动时,有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本公式都是 P=Fv 和 F-f = ma① 恒定功率的加速
由公式 P=Fv 和 F-f=ma 知,由于 P 恒定,随着 v 的增大,F 必将减小,a 也必将减小,汽车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f,a=0,这时 v 达到最大值
可见恒定功率的加速一定不是匀加速
这种加速过程发动机做的功只能用 W=Pt 计算,不能用 W=Fs 计算(因为 F 为变力)
② 恒定牵引力的加速
由公式 P=Fv 和 F-f=ma 知,由于 F 恒定,所以 a 恒定,汽车做匀加速运动,而随着 v 的增大,P 也将不断增大,直到 P 达到额定功率 Pm,功率不能再增大了
这时匀加速运动结束,其最大速度为,此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了
可见恒定牵引力