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(共24张PPT)
第2节　功　率
学习目标要求 核心素养和关键能力
1.理解功率的概念，知道功率的单位。 2.理解额定功率和实际功率的概念，了解平均功率和瞬时功率的含义。 3.理解功率与力、速度之间的关系。 1.科学思维
(1)平均功率推导瞬时功率中的极限思维
(2)P＝Fvcos α中的控制变量法
2.关键能力
分析推理能力
一、功率的含义
1.定义
物理学中将力____________与完成这些功所用的________之比，称为功率。
3.单位
在国际单位制中，功率的单位是______，简称瓦，用符号____表示。
4.物理意义
功率是描述__________的物理量。
所做的功W
时间t
瓦特
W
做功快慢
[想一想]
如图泰山挑山工和缆车将相同的货物运至山顶，两者对货物做的功相同吗？做功的快慢相同吗？
答案　做功相同，做功的快慢不相同
二、常见机械的功率
1.每一种动力机械都有一个长时间工作的______________，这个功率称为机械的额定功率。
2.实际工作时动力机械的功率称为__________。
3.动力机械实际工作时，实际功率往往______ (大于、小于、等于)额定功率。
[判一判]
(1)功率越大表示做的功越多。( )
(2)功率表示做功的快慢。( )
(3)机械发动机铭牌上的功率是指额定功率。( )
最大允许功率
实际功率
小于
×
√
√
三、功率与力、速度的关系
1.关系式：P＝______。
2.理解：(1)v是平均速度，P是t时间内的______功率。
(2)v是瞬时速度，F为相应时刻的力，P为对应的______功率。
3.关系：
(1)当P一定时，力F与物体运动的速度v成______ (正比、反比)。
(2)当v一定时，力F与功率P成______ (正比、反比)。
Fv
平均
瞬时
反比
正比
[判一判]
(1)汽车的速度越大，牵引力的功率也越大。( )
(2)应用 P＝Fv只能计算瞬时功率。( )
(3)由 P＝Fv可知，动力机械的功率与动力的大小成正比。( )
×
×
×
如图所示，某起重机能在1 min内把1 t的货物提高到预定的高度，另一台起重机只用30 s就可以做相同的功，你认为功和功率相同吗？功率的物理意义是什么？
答案　功相同，功率不同。功率表示做功的快慢。
■情境导入
探究1　功率的理解
1.功与功率的区别
(1)功是能量转化的量度。
(2)功率表示做功的快慢，也反映能量转化快慢。
■归纳拓展
2.平均功率与瞬时功率
3.P、F与v的制约关系与应用
定值 各量间的关系 应用
P一定 F与v成反比 汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减小速度
v一定 F与P成正比 汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得足够的牵引力
F一定 v与P成正比 汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度
【例1】 下列关于功率的说法，正确的是(　　)
A.力对物体做的功越多，功率就越大
B.做功时间短的机械，功率大
C.完成相同的功，用的时间越长，功率越大
D.功率大的机械在单位时间内做的功会更多
解析　功率与做功多少、做功所用时间长短没有必然的联系，选项A、B错误；完成相同的功，用时越长，功率越小，选项C错误，D正确。
答案　D
【针对训练1】 (多选)如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f。使皮带以速度v匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是(　　)
A.人脚对此皮带的摩擦力是皮带运动的动力
B.人对皮带不做功
C.人对皮带做功的功率为mgv
D.人对皮带做功的功率为fv
解析　皮带受摩擦力而运动，皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力，故A正确；人对皮带的摩擦力使皮带产生了位移，摩擦力对皮带做正功，人对皮带的压力不做功，则人对皮带做正功，故B错误；人对皮带做功的功率P＝fv，故D正确，C错误。
答案　AD
汽车爬坡时，常常换用低速挡，这是为什么？
答案　由P＝Fv可知，汽车在上坡时需要更大的牵引力，而发动机的额定功率是一定的，换用低速挡的目的是减小速度，进而增大牵引力。
■情境导入
探究2　功率的计算
1.两个计算公式的区别与联系
■归纳拓展
2.计算功率的思路
【例2】 如图所示，在光滑的水平面上，质量m＝3 kg的物体，在水平拉力F＝6 N的作用下，从静止开始运动，经过3 s运动了9 m。求：
(1)力F在3 s内对物体做的功；
(2)力F在3 s内对物体做功的平均功率；
(3)在3 s末，力F对物体做功的瞬时功率。
解析　(1)根据功的公式W＝Fs＝6×9 J＝54 J。
答案　(1)54 J　(2)18 W　(3)36 W
解得v＝6 m/s，则3 s末的瞬时功率
P＝Fv＝6×6 W＝36 W。
【例3】 (2020·北京市门头沟区高二期末)如图所示，一个箱子在与水平方向成α角的恒力F作用下，由静止开始，沿水平面向右运动了一段距离s，所用时间为t，在此过程中，恒力F对箱子做功的平均功率为(　　)
答案　A
【针对训练2】 (多选)(2020·浙江效实中学高一期中)质量m＝1 kg的物体静止在光滑水平面上，从t＝0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(　　)
答案　BD

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