高中物理 第七章 机械能守恒定律 3 功率课件 新人教版必修2.pptVIP

3功率 教学目标 重点 理解功率的概念 难点 理解功率与力 速度的关系 瞬时功率和平均功率的计算 重点难点 功率 概念的建立 采用了物理学中经常使用的比值定义法 所以本节课的教学应立足于培养学生的思维能力 通过学习物理研究方法 使学生学会思考问题 在机车启动过程的分析着重培养学生的逻辑思维 引导学生认识物理与社会生活的密切联系 综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题 通过学生设计测量机械功率的实验 达到学以致用的目的 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力 教学建议 导入一 教师活动 初中我们学过做功的两个因素是什么 学生思考并回答 一是作用在物体上的力 二是物体在力的方向上移动的距离 扩展 高中我们已学习了位移 所以做功的两个要素我们可以认为是 作用在物体上的力 物体在力的方向上移动的位移 新课导入 一个物体受到力的作用 且在力的方向上移动了一段位移 这时 我们就说这个力对物体做了功 在初中学习功的概念时 强调物体运动方向和力的方向的一致性 如果力的方向与物体的运动方向不一致呢 相反呢 力对物体做不做功 若做了功 又做了多少功 怎样计算这些功呢 本节课我们来继续学习有关功的知识 在初中的基础上进行扩展 新课导入 导入二 应用实物器材 让几位学生到台上动手操作将物体从一个位置移动到另一位置 例如 1 出示茶杯 要求学生动手将茶杯从讲台桌的一端移动到另外一端 或移到窗台上 2 将一桶水从教室左端提到右端 3 放有重物并带有拉绳的小车从教室的前排拉到后排 让学生动手操作上述几种过程并将操作过程用示意图展示在黑板上 新课导入 预测 学生可以采用不同的方法 如平推 上提 斜拉等搬运方法达到搬运的目的 教师提出问题 几位同学在上述操作过程中 他们对物体的作用力在哪些阶段做了功 所做的功如何计算 新课导入 1 物理意义 功率是表示做功快慢的物理量 2 定义 功w与完成这些功所用时间t的比值 3 定义式 4 单位 在国际单位制中 功率的单位是 简称 符号是 1w 1j s 1kw 103w 功率 知识必备 知识点一 瓦特 瓦 w 知识必备 实际输出 1 当一个力与物体运动方向在同一条直线上时 这个力对物体做功的功率等于 与物体 的乘积 2 关系式 p 1 若v是物体的平均速度 则p fv对应这段时间内的 功率 2 若v是瞬时速度 则p表示该时刻的 功率 功率与速度 知识必备 知识点二 力 运动速度 fv 平均 瞬时 想一想 不论是人力直接做功 还是使用牛 马等畜力做功 或者是利用机械来做功 人们除了关注做功的多少 为什么还要关注做功的快慢呢 要点总结 1 功率的概念是通过比值形式定义的 因此不能笼统地说完成的功越多 功率就一定越大 2 对于功率的计算主要有以下途径 通过定义式 计算 得到的是平均功率 通过 计算 v是平均速度则p为平均功率 v是瞬时速度则p为瞬时功率 说明 如果f v二者存在夹角 则用p fvcos 来计算功率 学习互动 功率的理解和计算 考点一 p fv 学习互动 例1在f 6n的水平力作用下 质量m 3kg的物体在光滑水平面上由静止开始运动 运动时间t 3s 求 1 力f在t 3s内对物体做的功 2 力f在t 3s内对物体做功的平均功率 3 在3s末力f对物体做功的瞬时功率 答案 1 54j 2 18w 3 36w 学习互动 1 学习互动 点评 在功率的两个公式中 用定义式计算的一定是平均功率 而用p fv计算时 如果v是平均速度 则功率为平均功率 如果v是瞬时速度 则功率为瞬时功率 想一想 汽车上坡时 司机要通过换挡来减小速度 这是为什么呢 要点总结 1 公式p fv中 f为作用在物体上的力 v为物体 大小 p为f对物体做功的功率 2 当发动机的功率p一定时 牵引力f与机车速度v成 学习互动 功率和速度的关系 考点二 对地速度 反比 学习互动 例2已知飞机飞行时所受阻力与其速度成正比 如果某战斗机以v的速度水平匀速行驶时 其发动机的功率为p 当该战斗机以3v的速度水平匀速行驶时 战斗机发动机的功率为 a pb 3pc 6pd 9p 答案 d 解析 根据题意可知 战斗机以速度v水平匀速行驶时 战斗机的动力为f ff kv 此时战斗机的功率为p fv kv2 当战斗机以3v的速度匀速行驶时 战斗机的动力变为f f f k 3v 此时战斗机的功率变为p f 3v 9kv2 联立可得p 9p 点评 本题的分析要注意以下两点 第一 战斗机水平匀速飞行 其动力与阻力大小相等 第二 战斗机速度发生变化时 其所受阻力也相应发生变化 学习互动 例3将一物体用轻质细线拴住 一端固定于o点 将细线拉直并使细线处于水平状态 如图7 3 1所示 将物体无初速度释放 物体下摆到悬点正下方过程中 重力的瞬时功率变化情况是 a 一直增大b 一直减小c 先增大后减小d 先减小后增大 图7 3 1 答案 c 解析 在刚释放时 物体的速度为零 故重力的瞬时功率为零 到达最低点时 物体的速度最大 但速度方向与重力的方向垂直 故重力的瞬时功率也为零 但下落过程中重力的瞬时功率并不为零 故重力的瞬时功率先增大后减小 c选项正确 想一想 你能设法估测一名滑冰运动员沿水平直线滑行时的功率吗 需要做哪些测量工作 要点总结 现实生活 工作以及体育比赛中有很多做功情景 如跑步 跳绳 搬运货物 抛接物体等都涉及做功问题 也都会涉及功率问题 将这些活动进行合理模型化转化是计算其功率的关键 学习互动 生活中的功率问题 考点三 学习互动 例42014年9月22日 林清峰代表中国举重队出战韩国仁川亚运会男子举重项目69公斤级的比赛 并且拿到了金牌 比赛中 林清峰第二次试举 他成功举起187公斤杠铃 历时约3s 则林清峰在举起杠铃过程中的平均功率是 a 一百瓦左右b 一千瓦左右c 几千瓦d 几十千瓦 答案 b 学习互动 点评 本题的分析主要是做好两方面工作 其一 举重运动的模型化转化 将举重运动视为物体竖直上升的运动 且其始 末速度为零 其二 做好相关数据的估计 例如本题中杠铃上升的高度近似为2m 举重过程持续的时间约为3s等数值的估计 不能出现脱离实际的错误 备用习题 一辆汽车以功率p1在平直公路上匀速行驶 若驾驶员突然减小油门 使汽车的功率减小为p2并继续行驶 若整个过程中阻力恒定不变 此后汽车发动机的牵引力将 a 保持不变b 不断减小c 突然减小 再增大 后保持不变d 突然增大 再减小 后保持不变 解析 由p1 fv知 当汽车以功率p1匀速行驶时 f ff 加速度a 0 若突然减小油门 汽车的功率由p1减小到p2 则f突然减小 整个过程中阻力ff恒定不变 即f ff 此时加速度a 0 所以汽车将减速 由p2 fv知 此后保持功率p2不变继续行驶 v减小 f增大 当f ff时 汽车不再减速 而以一较小速度匀速行驶 牵引力不再增大 答案 c 自我检测 1 对功率的理解 多选 关于功率 下列说法中正确的是 a 功率是表示力做功多少的物理量b 功率是表示力做功快慢的物理量c 做功时间越长 功率一定越小d 力做功越多 功率不一定越大 答案 bd 自我检测 2 p fv的理解 汽车上坡的时候 司机必须换挡 其目的是 a 减小速度 得到较小的牵引力b 增大速度 得到较小的牵引力c 减小速度 得到较大的牵引力d 增大速度 得到较大的牵引力 答案 c 自我检测 3 功率的计