高中物理 第四章 机械能和能源 第7节 功率教案1 粤教版必修2.doc

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1、第7节功率一.什么是功率1.功率是做功的快慢;或单位时间内完成的功的多少。2.定义:用物体所做的功W与完成这些功所用的时间t的比值叫功率。3.单位:瓦特(W),千瓦(kW)1W=1J/S1kW=1000W1马力=735W(1马力即空调的1匹)『体验』1w大小:就相当于你在1s的时间内从桌上端起一杯水送到嘴边的过程4.功率是标量。接下来着重说明,功率的大小与单位时间内力所做的功为等值。至此,将功率的定义式与速度v的定义式作类比,使学生理解,虽然研究的是不同性质的问题,但是研究方法是相同的(同时也为后面讲瞬时功率做了些准备)。然后提出问题,与学生一起

2、讨论功率的物理意义。上一节讲了功的概念、功的公式之后,经过分析和讨论,对功的物理意义已有所了解。在学生说出做功过程是能量转化过程之后,立即启发:那么做功快慢恰能表明能量转化的快慢吗?因此,应该将功率理解为是描述做功过程中能量转化快慢的物理量。『提问』(1)功率70W表示什么意思?(2)练习2.功率70W和450W功率哪个大?做功哪个快?为什么?二.额定功率与实际功率1.额定功率:机械允许长时间正常工作时的最大功率ppt一些常见机械的功率:2.实际功率:机械实际工作时的功率3.实际功率可以大于、等于、小于额定功率。(引:在实际中,人们既希望干活快,

3、又不烧机,就在额定功率下工作。)『体验』人的额定功率70w;马的额定功率450w;大客车的额定功率100kw『拓展和实践』做一次“引体向上”(使你的身体升高一个手臂的高度),粗测这个过程中你所消耗的能量和做功的功率。学生讨论,提出实验方案,并能解释理由。让学生感受物理知识存在我们周围,并能解决实际问题,而且很多体育项目的评价标准都是从物理规律得来的。三.平均功率与瞬时率1.p=w/t,P代表该力在时间t内做功的平均功率。2.①式中F为对物体做功的力,若为发动机,则F指牵引力。②式中V为物体的运动速度③式中α为F与V的夹角④若式中的V为平均速度,则

4、P为平均功率;若式中的V为瞬时速度,则P为瞬时功率『学以致用』例1.物体质量为2kg,从高处做自由落体运动,求:①.2s内重力做功的平均功率;②.2s末重力的瞬时功率.讲评:平均功率也可用计算,但是瞬时功率只能用计算。深究一下:平均功率小于瞬时功率,为什么?为什么是2倍的关系?当夹角为零是,p=FV.『讨论』:当动力机械的输出功率P一定时,牵引力F与速度v的关系怎样?动力机械的输出功率P一定时,牵引力F与速度v成反比。要增大牵引力,就要减小速度;要提高速度,就要减小牵引力。经验:汽车爬坡时,为了增大牵引力,必须使用低速档。变速单车上坡时,你有没有

5、经历过?人以最大能力(最大功率)跑上坡和下坡,感受一下速度的情况例2:一辆质量为m的汽车,以恒定的输出功率P在倾角为θ的同一斜坡上分别向上和向下匀速行驶,汽车受到的阻力恒定均为f。求:(1)汽车上坡时的牵引力F1和速度v1(2)汽车下坡时的牵引力F2和速度v2先给学生时间思想,提示方法。解:分析结果:(从表达式中看出,上坡时速度小,牵引力大,跟实际经验相辅。为什么会出现这种情况?因为上坡时,牵引力是动力,重力的下滑分力是阻力。阻力大,所以速度小而在下坡时,重力的下滑分力充当了一部分动力,所以速度大。这是保持P恒定并且始终匀速的情况。对于变速的情形

6、,下节课更深入地探讨,到时候真正体会)『深入拓展』对于第一种情况下,重力做功的功率?希望学生从中从容面对力与运动方向不在同一条直线上的情形,并提醒学生,不要认为F与v总是在同一直线上.解:『提问』功率为负值,代表什么含义?说明力对物体做负功时,其功率也为负值,代表做负功的快慢。四.课堂小结1.我们讲了功率概念之后,得到了两个公式,定义式P=W/t和瞬时功率的公式P=F·v.2.公式P=W/t中的t趋近于零时,P即为瞬时功率。不过此公式主要用来计算平均功率。公式P=Fv中,当v为瞬时速度时,P即为瞬时功率;当v为平均速度时,也可以计算平均功率,但要

7、注意平均速度所对应的时间段。五、说明1.将功率理解为表示能量转化快慢的物理量具有普遍意义。如一台电动机的额定功率是10kW,表明它每秒钟可以将10kJ的电能转化为机械能,不管它是否工作。因而机器的功率实际上可以表示它进行能量转化的能力大小。2.力可以做负功,自然也有负功率。学生不问到时可以不讲。课本上也没讲。重要的不是功率的正负问题,而是要结合实际问题说清楚能量转化的方向和快慢。例如,一物体沿粗糙水平面向前滑动,根据P=f·v可知其机械能向内能转化,转化的快慢与速度v成正比,这就表达清楚了,没有强调负功率的必要。六、板书设计第7节功率一、功率的含

8、义1.功率的定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率2.功率的公式:P=(适用求平均功率)3.功率的物理意义:功率是表示做功快慢的物理

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