（新课标）高考物理 2.3 功率学案-人教版高三全册物理学案.doc

2.3功率
学习目标核心凝炼1.知道功率的物理意义、定义式、单位。5个概念——功率、额定功率、实际功率、平均功率、瞬时功率
2个公式——P＝eq\f(W,t)P＝Fv
2种机车启动方式——恒定功率启动，恒定牵引力启动2.理解功率的导出式P＝Fv的物理意义，并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。

一、功率
[观图助学]

同学们爬山时遇到过挑山工和索道，假设挑山工和缆车将相同的货物运到山顶，两者对货物做的功相同吗？做功用的时间相同吗？做功的功率相同吗？
1.定义：功W与完成这些功所用时间t的比值。
2.定义式：P＝eq\f(W,t)。
3.单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，用W表示。1W＝1J/s。
4.标矢性：功率是标量。
5.物理意义：表示物体做功快慢的物理量。
6.额定功率与实际功率
(1)额定功率：是动力机械可以长时间正常工作的最大输出功率。
(2)实际功率：是动力机械实际工作时的输出功率。
(3)关系：实际功率往往小于额定功率，但也可以在很短时间内大于额定功率。
[理解概念]
判断下列说法是否正确。
(1)由公式P＝eq\f(W,t)知，做功越多，功率越大。(×)
(2)做相同的功，用时短的做功较快。(√)
(3)发动机不能在实际功率等于额定功率情况下长时间工作。(×)
(4)功率大，做功一定多。(×)
二、功率与速度
[观图助学]

为什么汽车在水平路面上行驶时速度可以很大？而汽车爬坡时，常常换用低速挡，汽车要减速，这又是为什么？
1.功率、力和速度之间的关系
(1)当F与v方向相同时，P＝Fv
(2)当F与v夹角为α时，P＝Fvcosα
2.应用：由功率与速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度。
3.平均功率和瞬时功率
(1)平均功率：时间t内功率的平均值，计算公式：eq\o(P,\s\up6(－))＝eq\f(W,t)和eq\o(P,\s\up6(－))＝Feq\o(v,\s\up6(－))。
(2)瞬时功率：某一时刻功率的瞬时值，能精确地描述做功的快慢，计算公式：P＝Fv，其中v为瞬时速度；当F与v夹角为α时，P＝Fvcosα。
[理解概念]
判断下列说法是否正确。
(1)一个力对物体做功的功率，不一定等于这个力与受力物体运动速度的乘积。(√)
(2)汽车的功率一定，汽车的速度越大，牵引力就越大。(×)
(3)汽车在高速公路上行驶，功率的大小与速度的大小无关。(×)
(4)汽车的速度越大，牵引力的功率也越大。(×)

公式P＝eq\f(W,t)和P＝Fv的理解
[观察探究]
如图1所示某部队正用吊车将一台坦克车从码头上吊起装上舰船。

图1
(1)将质量为m的坦克车以速度v匀速吊起，坦克车在t时间内匀速上升h高度。怎样计算吊车的功率？其瞬时功率是多少？
(2)若坦克车在相同的时间t内，从静止开始以加速度a匀加速上升高度h时，该过程中吊车的平均功率是多少？其瞬时功率是多少？
答案(1)吊车对坦克车做的功W＝mgh。功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(mgh,t)；P瞬＝Fv＝mgv。
(2)该过程中吊车的平均功率为P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fh,t)＝eq\f(m（a＋g）h,t)。
其瞬时功率为P瞬＝Fv＝(mg＋ma)at。
[探究归纳]
1.公式P＝eq\f(W,t)和P＝Fv的比较
P＝eq\f(W,t)P＝Fv适用
条件(1)功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率
(2)当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率(1)功率的计算式，仅适用于F与v同向的情况，一般用来求瞬时功率
(2)当v为平均速度时，所求功率为平均功率联系(1)公式P＝Fv是P＝eq\f(W,t)的推论
(2)功率P的大小与W、t无关2.公式P＝Fv中三个量的制约关系

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，获得较大牵引力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[试题案例]
[例1]关于功率公式P＝eq\f(W,t)和P＝Fv的说法中正确的是()
A.由P＝eq\f(W,t)知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B.由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率
C.由P＝Fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制增大
D.由P＝Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反