高三物理專題復(fù)習(xí)功率

高三物理專題復(fù)習(xí)課件功率第1頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn)一、功率的概念1.物理意義：表示力做功快慢的物理量2.定義：功與完成這些功所用時(shí)間的比值叫功率3.公式：P=W/t一般用于計(jì)算平均功率P=F·vcosα一般用于計(jì)算瞬時(shí)功率，其中F是力的大小，v是瞬時(shí)速率，α是F與v的夾角4.發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上的額定功率，指的是該機(jī)正常工作的最大輸出功率，而實(shí)際功率是指非正常工作時(shí)消耗的功率第2頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四課前熱身1.關(guān)于功率，下列說法正確的是(BCD)A.只要知道W和t就可由P=W/t計(jì)算t時(shí)刻的功率B.由P=Fv可知，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定與F和v的乘積成正比C.當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比D.要提高汽車行駛的最大速度，一定要提高發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率第3頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四課前熱身2.下列關(guān)于汽車運(yùn)動(dòng)的論述，不正確的是(A)A.汽車以額定功率啟動(dòng)后做變加速運(yùn)動(dòng)，速度、加速度均逐漸增大B.汽車以額定功率啟動(dòng)后做變加速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大；加速度逐漸減小，加速度為0時(shí)，速度最大C.汽車勻速行駛時(shí)最大允許速度受發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率限制，要提高最大允許速度，必須增大發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率D.汽車在水平路面上以額定功率P行駛，則當(dāng)牽引力F與阻力f平衡時(shí)，汽車的最大速度vm=P/f第4頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四課前熱身3.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在前一半位移內(nèi)重力做功的平均功率與后一半位移內(nèi)重力做功的平均功率之比為(D)A.1∶5B.1∶4C.1∶(-1)D.1∶(+1)第5頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四課前熱身4.某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)s距離，第二次使此物體沿粗糙水平也前進(jìn)s距離，若先后兩次拉力做的功為W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，則(B)A.W1=W2，P1=P2B.W1=W2，P1＞P2

C.W1＞W(wǎng)2，P1＞P2D.W1＞W(wǎng)2，P1=P2第6頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能力·思維·方法【例1】從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體物體在空中運(yùn)動(dòng)3s落地，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為(B)A.400WB.300WC.500WD.700W第7頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能力·思維·方法【解析】本題要求的是3s未重力的瞬時(shí)功率，如圖6-2-1所示，由于曲線運(yùn)動(dòng),G與未速度v間有夾角α，同學(xué)們常?？紤]先求了v的大小，再求出α，利用公式P=F·vcosα，求解這種思路是正確的.但過于麻煩.本題要求的功率是P=G·vcosα，其實(shí)v·cosα就是v豎直分量，只需求出3s末平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分速度vg.vg=g·t所以P=G·v·cosα=G·vg=G·gt=10×10×3W=300W第8頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能力·思維·方法【例2】質(zhì)量為m=4000kg的卡車，額定輸出功率為P=60kW,當(dāng)它從靜止出發(fā)沿坡路前進(jìn)時(shí)每行駛100m，升高5m，所受阻力大小為車重的0.1倍，取g=10m/s2試求：(1)卡車能否保持牽引力為8000N不變?cè)谄侣飞闲旭?(2)卡車在坡路上行駛時(shí)能達(dá)到最大的速度為多大?這時(shí)牽引力為多大?(3)如果卡車用4000N的牽引力以12m/s的速度上坡，到達(dá)坡頂時(shí)，速度為4m/s，那么卡車在這一段路程中的最大功率為多少?平均功率是多少?第9頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能力·思維·方法【思維技巧】汽車能否保持牽引力為8000N上坡要考慮兩點(diǎn)：第一，牽引力是否等于阻力?第二，汽車若一定加速其功率是否將超過額定功率，依P=F·v解答.第10頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能力·思維·方法【解析】分析汽車上坡過程中受力情況如圖6-2-2所示，牽引力F.重力mg=4×104N，f=kmg=4×103N，支持力N，依題意sin=5/100圖6-2-2第11頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能力·思維·方法(1)汽車上坡時(shí)，若F=8000N，而f+mgsin=4×103+4×104×(1/20)=6×103N，即F＞f+mgsin時(shí)，汽車加速上坡，速度不斷增大，其輸出功率P=F·v也不斷增大，長(zhǎng)時(shí)間后，將超出其額定輸出功率，所以汽車不能保持牽引力為8000N不變上坡.第12頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能力·思維·方法(2)汽車上坡時(shí)，速度越來越大，必須不斷減小牽引力以保證輸出功率不超過額定輸出功率，當(dāng)牽引力F=f+mgsin時(shí)，汽車加速度為0，速度增到最大，設(shè)為vm，則P=F·v=(f+mgsin)·vmvm=p/(f+mgsin)=60×103/6000=10(m/s)F=f+mgsin=4×103+4×104×(1/20)=6×103(N)第13頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能力·思維·方法(3)若牽引力F=4000N，汽車上坡時(shí)，速度不斷減小，所以最初的功率即為最大P=F·v=4000×12=4.8×104W.整個(gè)過程中，平均功率為P=F·v=400×(12+4)/2=3.2×104W第14頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能力·思維·方法【例3】一跳繩運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m=50kg,1min跳N=180次，假設(shè)每次跳躍中，腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次所用時(shí)間的2/5，試估算該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率多大?第15頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能力·思維·方法【解析】跳躍的周期T=60s/180=1/3s，而一個(gè)周期內(nèi)在空中停留時(shí)間t1=(3/5)T=(1/5)s人向上跳看做是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)起跳速度為v0，由t1=2v0/g得v0=gt1/2每次跳躍克服重力做功W=1/2mv02=1/8mg2t12所以克服重力做功的平均功率P=W/T=75(W)第16頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四延伸·拓展【例4】正常人心臟在一次搏動(dòng)中泵出血液70mL，推動(dòng)血液流動(dòng)的平均壓強(qiáng)為1.6×104Pa，設(shè)心臟主動(dòng)脈的內(nèi)徑約2.5cm，每分鐘搏動(dòng)75次，求：(1)心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的平均功率是多大?(2)血液從心臟流出的平均速度是多大?第17頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四延伸·拓展(3)把一種對(duì)人體無害，但不能透出血管的9mg的試劑，由靜脈一次性注入體內(nèi)，在安靜的情況下，經(jīng)過一定的時(shí)間后抽取血樣檢查，發(fā)現(xiàn)該試劑的濃度已穩(wěn)定在2mg/L，則此人全部循環(huán)血量通過心臟一次的時(shí)間需多長(zhǎng)?(4)有人設(shè)計(jì)Pt和Zn為電極材料，埋入人體內(nèi)作為某些心臟病人的心臟起搏器的能源，它依靠人體內(nèi)血液中含有一定濃度的溶解氧，H+和Zn2+進(jìn)行工作，請(qǐng)寫出兩極反應(yīng)的方程式.第18頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四延伸·拓展【解析】設(shè)心臟每次推動(dòng)血液前進(jìn)的位移為L(zhǎng)，血液受到心臟的壓力為F，由p=F/S可知，心臟起搏一次對(duì)血液所做的功W=F·L=p0SL=p0V,V是心臟跳動(dòng)一次輸送的血液.W=np△=75×1.6×104×70×10-6J=84JP=W/t=84/60=1.4W(2)每分鐘心臟輸出血量為:V=nV0=75×70×10-6m3=5.25×10-3m3心臟主動(dòng)脈橫截面積S為：S=r2=3.14×(1.25×10-2)2=4.9×10-4m2第19頁(yè)，共20頁(yè)，2023年，2月20日，星期四延伸·拓展所以v=L/t=V/(S·t)=(5.25×10-3m/s)/(4.9×10-4×60)=0.18m/s(3)設(shè)此人的