03.02导数运算法则
功率是乘出来的封面场景

导数运算法则 · 沉浸式数学故事

功率是乘出来的

电压在升,电流也在变。功率 P=UI 的变化率,不能只把两个导数简单乘起来。

第 3 章 · 导数与微分 · 5 幕故事 · 1 个训练

功率是乘出来的:电压抬升,电流也在响应。

电机台 · 启动瞬间

电压抬升,电流也在响应。

小顾记录电机启动:U(t) 与 I(t) 同时变化,功率由两者相乘。组长要的是功率此刻变化得多快。

P(t)=U(t)I(t)两个因子都不是常数。
功率是乘出来的:U′I′ 看起来省事,却把两块变化都算小了。

错误的一行

U′I′ 看起来省事,却把两块变化都算小了。

小顾把功率导数写成 U′I′。师傅让他先看一个很短的时间间隔:功率增量来自两条方向不同的窄条。

Δ(UI)=I·ΔU + U·ΔI + ΔU·ΔI一个因子变时,另一个原值仍然参与。
功率是乘出来的:最后那一小角,在极限里退场。

忽略二阶小量

最后那一小角,在极限里退场。

两边除以 Δt 后,ΔU·ΔI/Δt 的量级更小;取极限留下两项。

P′=U′I+UI′积法则要“前导后不导 + 前不导后导”。
功率是乘出来的:外层变化,要沿着内层一路传回去。

功率还套着效率

外层变化,要沿着内层一路传回去。

若输出功率 W=η(P),时间先改变 P,再由 P 改变 W。每一层的变化率必须连乘。

dW/dt = (dW/dP)(dP/dt)复合函数从外向内识别,导数因子由外到内相乘。
功率是乘出来的:两项都留下,功率峰值才没有被漏报。

启动报告

两项都留下,功率峰值才没有被漏报。

修正公式后,计算曲线与功率计吻合。小顾把“谁在变、谁还保留原值”写在工位提示上。

(uv)′=u′v+uv′先画依赖关系,再落笔求导。
功率是乘出来的训练场景

尾声 · 带着方法进课堂

故事落幕,判断才刚开始。

把这一课的条件、公式与易错点带进最后一次判断。

若 P=UI,且 U、I 都随 t 变化,则 dP/dt 等于?
再读一遍