高三物理一轮复习 功率的基本概念导学案
功率的概念
【学习目标】会正确计算功率。
【重点难点】功率的计算
【自主学习】教师评价： （等第）
（一）功率
1、定义式：
2、计算式： 及条件
3、功率表示的 快慢的物理量，它的单位是
4、平均功率和瞬时功率：
???
???????→=→=是瞬时功率是瞬时速度是平均功率是平均速度求平均功率
P v P v Fv P t W P ,, （二）发动机的功率：发动机 叫做额定功率。发动机 叫做实际功率（发动机的输出功率），它应该小于或等于额定功率，但不能大于额定功率。
与发动机功率对应的是牵引力，而不是合外力，发动机中P=Fv ，F 指的是牵引力。
汽车的两种起动过程：发动机功率p=F ﹒v 中F 的含义是
1、汽车以额定功率P 在水平公路上起动，问：
（1）汽车在加速过程中，牵引力F 牵如何变化？
（2）汽车运动的加速度如何变化？
（3）汽车做什么运动？
（4）若汽车与路面的动摩擦因数为μ，汽车运动的最大速度多大？
（5）以后汽车做什么运动？
（6）若汽车在倾角α的斜面以额定功率P 行驶，动摩擦因数为μ，求汽车的最大速度？
2、以恒定牵引力（加速度）起动
（1）汽车做匀加速运动时，功率如何变化？
（2）汽车做匀加速运动的最长时间多大？匀加速运动过程中的最大速度为多大？
练1、质量为1kg 的物体沿着倾角为300的光滑斜面由静止下滑，求：
（1） 重力在3s 内做功的功率；
（2） 重力在3s 末做功的功率；
（3） 重力在第3s 内做功的功率。
2、额定功率为80KW 的汽车，在在平直公路上行驶的最大速度是20m/s ，汽车的质量为2t ，
如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s 2，运动中所受阻力恒定。求：
（1）汽车受到的阻力多大？（2）3s 末汽车的瞬时功率是多大？（3）汽车维持匀加速运动的
时间是多少？（3）以后汽车做什么运动？（4）画出汽车速度从0到20m/s 整个过程的v —t
示意图
3.汽车发动机的额定功率为60ｋW ，汽车质量为5 t ，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重
的０.１倍，ｇ取10ｍ/s 2，问：
(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
(2)汽车在加速过程中，当速度大小为4m/s 时，加速度是多大？
4.（2010·上海）．纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg ，在16s 内从静止加速到100km/h （即27.8m/s ），受到恒定的阻力为1500N ，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为 N 。当E1概念车以最高时速120km/h （即33.3m/s ）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为 kW 。
5.（09·上海）与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg 的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为 N,当车速为2s/m 时，其加速度为 m/s 2(g=10m m/s 2)
规格 后轮驱动直流永磁铁电机 车型 14电动自行车 额定输出功率 200W
整车质量 40Kg 额定电压 48V
最大载重 120 Kg 额定电流 4.5A
力与速度的平方成正比，即2kv f =．设提速前速度为80 km/h ，提速后速度为120 km/h ，则
提速前与提速后机车发动机的功率之比为（ ）
A ．32
B ．94
C ．278
D ．8116
7、 两辆质量不同的汽车，发动机功率相同，它们在水平直路行使时，所受阻力与车重成正比，下列结论正确的是 （ ）
A ．两车具有相同的最大速率V m
B ．最大速度与车的质量成反比
C ．两车可以达到相同的最大动能E
D ．最大动能
E 与车的质量成反比
二、我的疑问：
三、【合作探究】
1功率的理解及计算
（09年宁夏卷）质量为m 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
A ．03t 时刻的瞬时功率为m
t F 0205 B ．03t 时刻的瞬时功率为m
t F 02015 C ．在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m
t F 423020 D. 在0=t 到03t 这段时间内，水平力的平均功率为m
t F 625020 变式．跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50千克，他一分钟跳绳180次。假定在每
次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间2／5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少？
2机车启动模型
（09年四川卷）图示为修建高层建筑常用的塔式起重
机。在起重机将质量m=5×103 kg 的重物竖直吊起的过
程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度
a=0.2 m/s 2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，
保持该功率直到重物做v m =1.02 m/s 的匀速运动。取g=10
m/s 2,不计额外功。求：
(1) 起重机允许输出的最大功率。
(2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第
2秒末的输出功率。
变式．某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行
研究。他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v —t 图象，已知小车在0～2 s 内做匀加速直线运动，2 s ～10 s
内小车牵引力的功率保持不变，在10 s 末停止遥控让小车自由
滑行，小车质量m ＝1 kg, 整个过程中小车受到的阻力大小不变。求：
①小车所受的阻力f 是多大？2 N
②在2 s ～10 s 内小车牵引力的功率P 是多大？12
③小车在加速运动过程中的总位移s 是多少？29 m
四【课堂检测】
1.(2009年高考宁夏理综)水平地面上有一木箱，木箱与地面
之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1)．现对木箱施加一拉力F ，使木
箱做匀速直线运动．设F 的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ
从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则( )
A ．F 先减小后增大
B ．F 一直增大
C ．F 的功率减小
D ．F 的功率不变
2．物体在水平地面上受到水平拉力F 作用，在6 s 内速度的v －t 图线和做功功率的P －t 图线如下图所示，则物体的质量为(g 取10
m/s 2)( )
A ．
kg B.109
kg C ．0.9 kg D ．0.6 kg 3．质量为m 的汽车，其发动机的额定功率是P .当它匀速沿倾角θ的盘山公路(实为斜面)向山顶行驶时，受到的摩擦阻力为车重的k 倍．那么，该汽车行驶的最大速度v m 应是( ) A.P
mg sin θ
B.
P mg (sin θ＋k cos θ) C.P mg (sin θ＋k ) D.P sin θmg (sin θ＋k ) 4．竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度，则( ) v / ms -1 t / s 6
4
A．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力所做的功
B．上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力所做的功
C．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率
D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率
5.汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1末关闭发动机，
做匀减速直线运动，t2末静止，其v-t图象如右图所示，图中α<β，若汽
车牵引力做功为W，平均功率为P；汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功
分别为W1和W2，平均功率分别为P1和P2，则( )
A．W＝W1＋W2B．W1>W2
C．P＝P1D．P1＝P2
6、一杂技运动员骑摩托车沿着一竖直圆轨道（如图5—2—4所示）做特技表演，若车的速率恒为20m/s，人与车质量之和为200kg，轮胎与轨道间的动摩擦因数为 =0.1，车通过最低点A时，发动机的功率为12KW，则车通过最高点B时发动机的功率是多少？（g取10m/s2）
【学习日记】教师评价：（等第）