湖南省中方縣高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 7.3 功率教案 新人教版必修2.doc
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3 功率 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解功率的概念; 2.知道功率的定義和定義式P=,能夠用公式P=解答有關(guān)的問題; 3.知道公式P=Fv的物理意義,能夠用公式P=Fv解答有關(guān)的問題; 4.區(qū)別理解額定功率、實(shí)際功率和最大功率. 自主探究 一、功率 1.意義:表示做功的 . 2.定義:一個(gè)力所做的功跟 的比值,叫做功率. 定義式:P= 3.單位: ,簡(jiǎn)稱瓦,用 表示. 4.功率是 (選填“標(biāo)量”或“矢量”). 二、額定功率和實(shí)際功率 實(shí)際功率指機(jī)器 功率. 額定功率指機(jī)器 功率,也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值. 注意:機(jī)器實(shí)際功率可以 額定功率,不能 額定功率. 三、功率和速度 某物體在力F的作用下,沿著F的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為v,則: 1.物體在t秒內(nèi)的位移l= 2.t秒內(nèi)F做的功W= 3.功率與力F、速度v的關(guān)系:功率P= 合作探究 在建筑工地上分別采用以下三種方式,把1t的貨物從地面運(yùn)到三樓, 方式一:搬運(yùn)工分批搬運(yùn),需時(shí)間3h 方式二:工人利用滑輪將重物提升,需時(shí)間3min 方式三:用另一臺(tái)起重機(jī)提升,需時(shí)間30s 上述三種情況下,把貨物由地面運(yùn)到三樓時(shí),請(qǐng)思考以下問題: (1)用不同的方式,對(duì)貨物所做的功是否相同? (2)所用時(shí)間不同,三種方式中做功的快慢是否相同? 結(jié)論:對(duì)重物所做的功 ,但所用時(shí)間 ,說明做功 不同. 【總結(jié)交流】 比較不同的物體做功快慢的情形: 1. 2. 3. (某一個(gè)物理量與時(shí)間的比值叫做這個(gè)物理量的變化率,速度是位移的變化率,加速度是速度的變化率,功率應(yīng)該叫做功的變化率) 一、功率 1.定義: 2.定義式: 3.物理意義: 4.單位: 二、額定功率與實(shí)際功率 【討論交流1】 長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員能否用100米短跑的速度來完成5000米的賽跑路程呢?為什么? 1.額定功率: 2.實(shí)際功率: 三、功率P與力F、速度v的關(guān)系 【討論交流2】 將一個(gè)質(zhì)量為M的小鋼球由靜止釋放,下落t時(shí)間內(nèi)的下落高度為h,試求小球下落的功率? 提出問題:如果我們要表示瞬時(shí)功率與功、時(shí)間的關(guān)系,功率的表達(dá)式又應(yīng)該怎樣寫呢? 【創(chuàng)設(shè)問題情境】 某物體沿位移的方向受恒力F,在t時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移為l,試求此時(shí)間內(nèi)F的功率為多少? 總結(jié):功率與力、速度的關(guān)系推導(dǎo)及公式 (F與位移l或速度v同方向) 【議一議】 由v=求出的是物體在時(shí)間間隔t內(nèi)的平均速度,代入得到公式P=Fv求出的功率是F在時(shí)間t內(nèi)的 ; 如果時(shí)間間隔t取得足夠小,則v=表示瞬時(shí)速度,此時(shí)由P=Fv求得的功率就是F在該時(shí)刻的 .即力F的瞬時(shí)功率等于力F和物體運(yùn)動(dòng) 的乘積. 注意公式P=Fv中力F與速度v的方向在同一條直線上,如果F與v的方向不在一條直線上又該怎樣處理? 【變式與拓展】 某物體受恒力F在t時(shí)間內(nèi)發(fā)生一段位移為l,F與位移l的方向夾角為α,試求此時(shí)間F的功率為多少? 總結(jié):功率與力、速度的關(guān)系推導(dǎo)及公式 (F與位移l或速度v夾角為α) 【實(shí)例分析】 汽車在平直公路行駛時(shí),若前方遇到了一段較陡的上坡路段,汽車司機(jī)要做好什么調(diào)整,才能確保汽車駛到坡頂?為什么? 教師根據(jù)課堂需要還可以提出一些問題讓學(xué)生進(jìn)一步討論: ①貨車和小轎車的比較; ②一輛汽車載重和空車時(shí)在公路上以額定功率行駛的比較. 【鞏固訓(xùn)練】 【例1】質(zhì)量m=3kg的物體,在水平力F=6N的作用下,在光滑水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=3s,求: (1)力F在t=3s內(nèi)對(duì)物體所做的功. (2)力F在t=3s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率. (3)在3s末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率. 【例2】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,汽車質(zhì)量為5 t,汽車在水平路面上行駛時(shí),阻力是車重的0.1倍,g取10m/s2,問: (1)汽車保持額定功率從靜止啟動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少? (2)若汽車保持0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),這一過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間? 課堂檢測(cè) 1.關(guān)于功率的概念,以下說法正確的是( ) A.功率大說明物體做功多 B.功率小說明物體做功少 C.物體做功越多,其功率越大 D.物體做功越快,其功率越大 2.在一次舉重比賽中,一名運(yùn)動(dòng)員在抓舉比賽時(shí),將質(zhì)量為127.5kg的杠鈴舉起歷時(shí)約2s,該運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴運(yùn)動(dòng)中的平均功率約為( ) A.幾十瓦左右 B.一千瓦左右 C.幾十千瓦左右 D.幾百千瓦左右 3.汽車上坡的時(shí)候,司機(jī)必須換擋,其目的是( ) A.減小速度,得到較小的牽引力 B.增大速度,得到較小的牽引力 C.減小速度,得到較大的牽引力 D.增大速度,得到較大的牽引力 4.設(shè)飛機(jī)在飛行中所受空氣阻力與它的速度二次方成正比,當(dāng)飛機(jī)以速度v水平勻速飛行時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P.若飛機(jī)以速度3v水平勻速飛行時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為( ) A.27P B.9P C.18P D.3P 5.如圖所示,在天花板上的O點(diǎn)系一根細(xì)繩,細(xì)繩的下端系一小球.將小球拉至細(xì)繩處于水平的位置,由靜止釋放小球,小球從位置A開始沿圓弧下落到懸點(diǎn)的正下方的B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中,下面說法正確的是( ) A.小球受到的向心力在逐漸變大 B.重力對(duì)小球做功的平均功率為零 C.重力對(duì)小球做功的瞬時(shí)功率逐漸增大 D.由于細(xì)線的拉力方向始終與小球的速度方向垂直,所以拉力對(duì)小球做的功為零 6.同一恒力按同樣的方式施于物體上,使它分別沿著粗糙水平地面和光滑水平地面移動(dòng)相同一段距離時(shí),恒力做的功和平均功率分別為W1、P1和W2、P2,則二者的關(guān)系是( ) A.W1>W2、P1>P2 B.W1=W2、P1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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