第十八章 電功率學習目標1.理解功率的概念，能利用功率的定義式 進行有關計算。2.理解額定功率和實際功率的概念。3.了解平均功率和瞬時功率的含義。4.根據(jù)功率的定義式推導P=Fv，并能用于分析、計算和解釋相關現(xiàn)象。5.能分析汽車發(fā)動機功率一定時，牽引力和速度的關系。重點：1.理解功率的概念。2.理解功率的種類和其物理意義并能用公式進行有關功率問題的分析計算。3.汽車發(fā)動機的額定功率、牽引力與速度之間關系的動態(tài)分析。難點：1.瞬時功率和平均功率的計算。2.汽車發(fā)動機的額定功率、牽引力與速度之間關系的動態(tài)分析。學習過程一 課前預習，自主學習(一)、功率1.物理意義：表示物體_的物理量。2.定義：_與完成這些功所用_的比值。3.定義式：_ 。4.單位：在國際單位制中，功率的單位是_，簡稱_，符號是_。二、額定功率與實際功率三、平均功率與瞬時功率【判一判】(1)功率是標量。( )(2)功率越大說明力做的功越多。( )(3)根據(jù)P=Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比。( )(4)機械的實際功率有時可以大于額定功率。( )二課堂導學，小組合作探究主題一：功率1.在建筑工地上分別采用以下三種方式，把1 t貨物從地面運到三樓：方式一：搬運工分批搬運，需要時間3 h；方式二：用一臺起重機提升，需要時間1 min；方式三：用另一臺起重機提升，需要時間30 s。上述三種情況下，把貨物由地面運到三樓時，試分析以下問題：(1)用不同的方式，對貨物所做的功是否相同？(2)三種方式中做功的快慢是否相同？提示：(1)對貨物所做的功相同。(2)因為所用時間不同，說明做功的快慢不同。方式一最慢，方式三最快。2.你能否定義一個物理量來體現(xiàn)做功的快慢？還記得速度是如何定義的嗎？是否可以用同樣的方法處理做功快慢的問題呢？【思路分析】探究某物理量隨時間變化的快慢，一般可以用該物理量的變化值與所經歷時間的比值來表示。使用該方法能進一步揭示某些物理量的性質及變化規(guī)律?！咎骄繗w納】功率1. 功率表示物體做功的快慢。2. 功率的公式3.功率是標量，有大小，無方向?！镜淅?】關于功率，下列說法中正確的是( )A功率大說明物體做的功多B功率小說明物體做功慢C由 可知，機械做功越多，其功率越大D單位時間內機械做功越多，其功率越大主題二：功率與速度根據(jù)公式P=Fv結合下表分析P、F、v三個物理量之間的制約關系?！咎骄繗w納】功率與速度1.功率的另一種表達式：P=Fv。(1)當v表示瞬時速度時，P表示瞬時功率。(2)當v表示平均速度時，P表示平均功率。2.只有公式P=Fv某一量恒定時，才能確定另外兩個量的關系?！镜淅?】(2020·德州高一檢測)一個質量為2 kg的物塊，沿傾角為37°的光滑斜面由靜止開始下滑，g取10 m/s2，求：(1)物塊下滑4 s時重力的瞬時功率；(2)在這4 s內重力的平均功率。主題三：機車的兩種啟動方式1.探究機車以恒定功率啟動過程(1)機車以恒定功率啟動后，隨著速度的增大，機車牽引力如何變化？機車的加速度如何變化？當速度最大時機車加速度為多少？此時牽引力與阻力大小關系如何？此后機車將做什么運動？(2)試根據(jù)以上分析，畫出機車運動的v -t圖象，并總結機車運動情況。2.探究機車以恒定加速度啟動過程(1)加速度不變，機車速度和功率如何變化？當機車功率剛達到額定功率時牽引力和阻力的大小關系如何？此時機車的速度能達到最大值嗎？此后要想增大速度則牽引力該如何變化？(2)試根據(jù)以上分析，畫出機車運動的v -t圖象，并總結機車運動情況。【探究歸納】機車的兩種啟動方式1.以恒定功率啟動：當牽引力等于阻力時機車速度達到最大。2.以恒定加速度啟動：勻加速運動結束時的速度不是整個啟動過程的最大速度?！镜淅?】(2020·寧波高一檢測)汽車質量為2×103 kg，汽車發(fā)動機的額定功率為80 kW，它在平直公路上行駛的最大速度可達20 m/s，讓汽車在公路上由靜止開始以2 m/s2的加速度做勻加速直線運動，若汽車所受的阻力恒定，求：(1)汽車所受的阻力多大？(2)這個勻加速過程可以維持多長時間？(3)開始運動后3 s末，汽車發(fā)動機的瞬時功率為多大？三自主歸納整理本節(jié)學習的知識四分層達標訓練【基礎達標】1飛機在飛行時受到與速度平方成正比的空氣阻力，若飛機以速度v勻速飛行時，發(fā)動機的功率為P，則當飛機以速度nv勻速飛行時，發(fā)動機的功率為( )AnPB2nPCn2PDn3P2.豎直上拋一球，球又落回原處，已知空氣阻力的大小正比于球的速度，下列說法正確的是( )A.上升過程克服重力做的功大于下降過程重力做的功B.上升過程克服重力做的功等于下降過程重力做的功C.上升過程克服重力做功的平均功率大于下降過程重力做功的平均功率D.上升過程克服重力做功的平均功率等于下降過程重力做功的平均功率3.(2020·杭州高一檢測)汽車在平直的公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P0，快進入鬧市區(qū)時，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛(汽車所受阻力不變)。下面四個圖象中哪一個圖象正確表示了從司機減小油門開始，汽車的速度與時間的關系( )4.下表列出了某種型號轎車的部分數(shù)據(jù)，請根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題：長/mm×寬/mm×高/mm4 871×1 835×1 460擋 位車重/kg1 500“15”擋，速度逐漸增大，R為倒車擋最高時速/km·h-12000100 km/h的加速度時間/s10最大功率/kW100(1)若轎車要以最大動力上坡，擋位推至“15”哪一擋？請說明理由。(2)若轎車以最大功率、最高時速勻速運動時，則轎車受到的阻力為多大？