物理 -《功和功率》学案（新人教版必修2）

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1、第2-3节　功和功率（导学案）知识与技能1.理解功的概念，知道做功的两个不可缺少的条件。2.知道功是标量，理解正功和负功的意义，理解功是能量转化的量度的观点。3.理解功率的概念，能运用功率的公式P＝W/t进行有关的计算4.会计算恒力的功和有关功率的一般问题.过程与方法结合生活中的某些实践进行讨论,达到掌握本节知识的技能和要求.情感态度价值关在学习中体会合作探讨知识的乐趣,认识科学与生活的紧密联系.学习过程一．功一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体.请你举几个做功的案例：下面的

2、几个事例是物理意义上的功吗？做功的两大因素是：这是做功的两个不可缺少的因素。力学里规定：如果力的方向与物体位移方向一致，功就等于力的大小和位移的大小的乘积。即W＝FS想一想：（1）如果作用力的方向和位移的方向垂直时，这个力做功情况怎样？（2）如果作用力和位移方向不在一条直线上（也不是互相垂直）这个力是否做功？怎样计算它的功？请你提出一个方案。即导出：W＝FSCOSα上式说明：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。2．功是标量：国际单位制中，功的单位是：符号是：J.1焦耳

3、的意义是：二．正功和负功请你根据功的公式W＝FSCOSα讨论（1）当α=90°时COSα＝0，W=0表示（2）当α＜90°时COSα＞0，W＞0表示（3）当90°＜α≤180°时，COSα＜0，W＜0，这表示力对物体做一个力对物体做负功，往往说成物体做功（取绝对值）。例如：（请你自己举几个例子）所以正负功的意义只是说明：在如图所示的物体沿斜面下滑的过程中：N、f、G三个力中，做正功的是做负功的是不做功的是学以致用：讨论力F在下列几种情况下做功的多少[　　]　　（1）用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上

4、前进了s．　　（2）用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s．　　（3）斜面倾角为θ，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿光滑斜面向上推进了s．[　　]　　　A．（3）做功最多　B．（2）做功最多　　　C．做功相等　　　　D．不能确定通过上面的讨论可知：一个力的功只给有关，而给无关。案例：一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ=370角斜向上的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离L=5m。物体与地面间滑动摩擦力F=100N。求力对物体所做的总功。请你解答出这个案例

5、：结论：当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的功，等于各个力分别对物体所做功的代数和。也等于这几个力的。三．功率不同物体做相同的功，所用的时间往往不同。也就是说，做功的快慢并不相同。例：一台起重机能在1min内把1t重的货物提升到预定的高度，另一台起重机只用30s就可以做到。第二台起重机比第一台起重机做功快一倍。1．功率的概念：物理学中规定，一个力所做的功W，跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率。用公式表示就是：P=W/t（表示做功的快慢）单位：瓦。符号：（W）1W=1J/s技术上常

6、用千瓦（kw）做单位。1kw=1000W各种机器的实际输出功率常随时间变化，因此有平均功率与瞬时功率之分。你认为公式P=W/t中的P是一个什么功率？如果要表示瞬时功率，公式应怎样改写？2．额定功率和实际功率电动机、内燃机等动力机械都标有额定功率，就是：在正常条件下可以长时间工作的最大功率。实际机械输出的功率往往小于这个功率。在特殊情况下，短时间内也可以实际输出功率大于额定功率。（但这对机器有害！）3．功率与速度力、位移、时间都与功率相联系。你能根据公式P=W/t和功的定义W=FS推导出功率与速度的关系吗？结

7、果：一个力对物体的功率，等于这个力与受力物体运动速度的乘积。想一想：通过公式P=FV还能反映那些问题？（1）ｖ表示平均速度时，则（2）ｖ表示瞬时速度时，则从P=FV可以看出，汽车，火车等交通工具和各种起重机械，当发动机功率P一定时，牵引力F与速度V成，要增大牵引力，就要思考：为什么高速火车、汽车、赛车和大型舰船都需要安装大功率发动机？案例：某型号汽车的发动机额定功率为60kw，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，求发动机在额定功率下匀速行驶时的速度。在同样的阻力下，如果行驶速度只有54km/h，发动机

8、输出的实际功率是多少？思考：（1）匀速行驶时牵引力与阻力关系如何？（2）同样阻力下，速度只有54km/h表明了什么问题？你能解答这个案例吗？（答案：120km/h，27kw。）四．本节知识要点总结：1．功的概念及功的公式：2．做功的两个必要因素：3．正功、负功：1．功率：（额定功率、实际功率、平均功率、瞬时功率）五．沙场练兵：1．起重机竖直吊起质量为m的重物，上升的加速度是α，上升的高度是h，则起重机对货物所做的