第07节功率

4.7功率导学案【课题】：功率 授课人：陈金凤 【学习目标】1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。2.，的运用3了解平均功率与瞬时功率的含义4能分析汽车发动机的功率定时，牵引力与速度之间的关系【重点、难点】1功率的概念、物理意义、种类及其计算是本节的重点内容。2瞬时功率的概念较难理解，这是难点。我们往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上功率了。这是错误的认识。我们可以与瞬时速度做一下对比。【自主导学】抢答：人们在生产、生活、工作中，使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功相比，有何优越性？请举例说明。力F1对甲物体做功为W1，所用时间为t1；力F2对乙物体做功为W2，所用时间为t2，在下列条件下，哪个力做功快？AW1W2，t1t2； BW1W2，t1t2；CW1W2，t1t2； DW1W2，t1t2。有无统一的标准呢？一、功率1、定义：功跟完成这些功 _的比值叫做功率。2、意义：功率是表示做功_的物理量。矢量？标量？3、定义式：P_。能否说P与t成反比？为什么？ 4、国际单位：_，符号：_ 。还有哪些单位？它们与国际单位的关系如何？问题探究：功率的定义式与哪些物理量相似呢？单位W、J、s关系如何？与速度-时间图象做一下对比，P-t图中，能否反映该力做的功？二、平均功率和瞬时功率由P = W / t求出的是瞬时功率还是平均功率?1、平均功率：表示力在_做功的平均快慢。平均功率对应一个_。计算平均功率的方法有两种：（1）_ (普遍适用)；（2）力F为恒力时，还能怎样计算？如何导出？各个物理量的含义如何？ 2、瞬时功率：表示力在_做功的快慢。瞬时功率对应一个_。计算瞬时功率的方法： P_，（其中力F和速度v为所求时刻的力大小和所求时刻的瞬时速度大小，为力和瞬时速度方向间的夹角）怎样得出？（1）当F为合外力时，P为合外力做功的功率；当F为某一外力时，P为该力做功的功率；（2）在汽车等交通工具一类问题中，式中P为发动机的实际功率，F为牵引力的大小，v为汽车的瞬时速度的大小，必为00。问题探究：1）、荡秋千过程中，忽略空气阻力，稳定后，人不再消耗能量，从最高摆至最低的过程中，重力的功率如何变化？绳子的拉力的功率如何变化？请作图示意。2）、一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同？为什么？3）、起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时，为什么发动机的输出功率越大，起吊速度就越大？4）、当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？ 当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？三、额定功率和实际功率1、额定功率：指动力机器_时间_工作时的最_输出功率.。一个动力机器的额定功率是一定的。2、实际功率：机器工作时实际输出的功率。实际功率应_于或_于额定功率，绝不能长时间_于额定功率，否则会损坏机器.问题探究：1）、汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？ 2）、人力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？3)、奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？4）、汽车等交通工具启动：由静止（即将动）到刚达到匀速。在启动和行驶过程中，有一些任一时刻都适用的表达式：P= ，a= 。 启动有两种理想化的模式：设想路面水平，阻力恒定。、恒定功率启动：试着分析一下此过程中速度、功率、牵引力、加速度的变化情况，并大致画出速度-时间图象。、恒定加速度启动：试着分析一下此过程中速度、功率、牵引力、加速度的变化情况，并大致画出速度-时间图象。 抢答：同一辆汽车，若最终均以额定功率匀速运动，两种启动方式有何异同？实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称满负荷运行），但不能大于额定功率，否则容易将机械损坏。【例题解析】例1 一个质量为m的物体，在几个与水平面平行的力作用下静止在水平面上，在t=0时刻，将其中的一个力从F增大到3F，其他力不变，则在t=t1时刻，该力的功率为多大？例2 物体质量为2kg,作自由落体运动，3秒末重力的瞬时功率为 W，前3s内重力的平均功率为 W，第3s内重力的平均功率为 W。（g=10m/s2）拓展 涉及功率的计算时一定要区分平均功率和瞬时功率，因为这两种功率的计算公式不同，审题时必须十分仔细。抢答：本节学习了哪些知识？学会了哪些方法？汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶下列四个图象中，哪个正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系（ ） tvOv00.5v0tvOv00.5v0tvOv00.5v0tvOv00.5v0 A B C D作业设计：书面：课本上的练习题课外活动：很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来，计算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少电能？哪一部机器最耗电？并与同学进行交流。一些常见机械做功功率（1）汽车发动机5104 W15104 W （2）摩托车约2103 W（3）喷气客机约2108 W （4）人心脏跳动的功率1.5W左右（5）火箭的发动机约11013 W （6）万吨巨轮106W以上（7）蓝鲸游动的功率可达350kW （8）人的平均功率约1102 W（9）优秀运动员短时间内的功率可达1000W课外思考：汽车的质量为m=6.0103kg，额定功率为Pm=90Kw, 沿水平道路行驶时，阻力恒为重力的0.05倍(取g=10m/s2)。求：(1)汽车沿水平道路匀速行驶的最大速度；(2)设汽车由静止起匀加速行驶，加速度为a=0.5m/s2, 求汽车维持这一加速度运动的最长时间。拓展 有些同学计算匀加速运动可维持的时间时，用汽车在水平路面上的最大速度除以加速度，得到时间为60s，这种做法是认为汽车可以一直以匀加速达到最大速度，显然是错误的。在用公式P=Fv时，必须结合具体的物理过程作细致的分析，应弄清是什么物理量保持恒定，例如在匀加速运动中，是牵引力F保持恒定；而在达到额定功率后，是汽车的功率保持恒定。【当堂达标】1.关于功率，下列说法正确的是（ ）A.力对物体做的功越多，功率就越大B.做功时间短的机械功率大C.完成相同的功，用的时间越长，功率越大D.功率大的机械在单位时间里做的功多2.竖直上抛一物体，物体又落回原处，已知空气阻力的大小正比于物体的速度（ ）A上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功。B上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功。C上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率。D上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率。3.设飞机飞行中所受阻力与速度的平方成正比，如果飞机以速度V匀速飞行时，其发动机功率为P，则飞机以2P匀速飞行时，其发动机的功率为：（ ）A 2P B 4P C 8P D 无法确定4、某同学