第二课时 功率
1.功率
(1)定义:功W与完成这些功所用时间t的比值。
(2)定义式:P=。
(3)单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。1 W=1 J/s,1 kW=1000 W。
(4)物理意义:功率是表示做功快慢的物理量。
2.功率与速度
(1)功率与速度的关系式:P=Fv(F与v方向相同)。
(2)推导
(3)平均功率和瞬时功率
P=Fv中的速度v是物体在恒力F作用下的平均速度时,功率P是指平均功率。如果时间间隔非常小,v可看作瞬时速度,P是指瞬时功率。
3.应用
汽车上坡时司机要用“换挡”的办法减小速度,来得到较大的牵引力。在发动机输出功率一定时,通过减小速度提高牵引力或通过减小牵引力而提高速度,效果都是有限的,所以,要提高速度和增大牵引力,必须提高发动机的额定功率,这就是高速火车、汽车和大型舰船需要大功率发动机的原因。
典型考点一 对功率概念的理解
1.关于功率,下列说法正确的是( )
A.功率是描述力做功多少的物理量
B.功率描述力做功快慢
C.做功时间长,功率一定小
D.力做功多,功率一定大
答案 B
解析 功率是描述力做功快慢的物理量,与做功的多少或做功时间的长短没有直接关系,故只有B正确。
典型考点二 平均功率和瞬时功率的计算
2.如图所示,物体A、B质量相同,A放在光滑的水平面上,B放在粗糙的水平面上,在相同的力F作用下,由静止开始都通过了相同的位移x,那么( )
A.力F对A做功较多,做功的平均功率也较大
B.力F对B做功较多,做功的平均功率也较大
C.力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同
D.力F对A、B做功相等,但对A做功的平均功率较大
答案 D
解析 由W=Fx知,两种情况下,力F做功相等,但在光滑水平面上用时少,由P=知,在光滑水平面上平均功率较大,故D正确。
3.如图所示,质量为m=2 kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑(斜面足够长),木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2,求:
(1)前2 s内重力做的功;
(2)前2 s内重力的平均功率;
(3)2 s末重力的瞬时功率。