物理 2-1.doc

柳州市工业职业技术学校理论课教案编号：GJQD-0504-01 版本：A/O20 年 月 日 第 周 星期 第 章（课） 第 节 （共 节）课题：第二章第一节 功 功率 课时：2课时教学目的：理解功、功率的概念 学会计算功率重点：物体做功难点：负功教学方法：讲授教具： 板书设计：功 功率1功 2功率柳州市工业职业技术学校 第 页教学进程：一、 复习旧课简单复习上节内容二、 引入新课人类生活需要能量，如何可持续地获取能量就是人类当前急需解决的问题。三、 教学内容、功在初中，我们已经学过有关功的初步知识。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，我们就说这个力对物体做了功。例如，人拉车前进，车在人的拉力作用下发生了一段位移，就说人的拉力对车做了功。如果物体在恒力F 作用下，沿力F 的方向发生的位移是s，如下图所示，那么，力F 对物体做的功为W=Fs。功是标量。功的SI单位是J。力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。例如，一个物体在光滑的水平面上匀速直线运动，因为物体在位移方向上没有受力，所以，没有力对小球做功；某人举着一个物体向前匀速运动，虽然用了力，但在力的方向上没有位移，所以，他也没有做功。在实际生活和生产中，物体的运动方向并不总是跟力的方向相同，当力的方向跟运动方向成某角度 时，如下所示，怎样来计算这个力做的功呢? 我们可以把力F分解成与位移方向平行的分力F1和与位移方向垂直的分力F2，如下所示。柳州市工业职业技术学校 第 页在物体发生位移s的过程中，由于物体在F2的方向上没有发生位移，因此，F2对物体做的功等于零；F对物体做的功W就等于F1s，而F1=Fcos，所以W=Fscos这就是说，力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移间夹角的余弦这三者的乘积。讨论：当0时， cos1，WFs，力和位移方向相同，力对物体做正功。当090时，cos0，W为正值，力对物体做正功。当90时，cos0，W0，力和位移方向垂直，力对物体不做功。当90180时，cos0，W为负值，力对物体做负功。当180时，cos1，WFs，力和位移方向相反，力对物体做负功。一个力对物体做负功，表示这个力阻碍物体的运动。因此，当力对物体做负功时，常说物体克服这个力做功。例如，当摩擦力对物体做负功时，也可以说物体克服摩擦力做功。如果公式W=Fscos中的F是几个力的合力，那么式中的是合力方向与物体位移方向间的夹角，W就是合力做的功。可以证明，合力做的功等于各个分力做功的代数和。二、功率不同物体做相同的功，所用的时间往往不同，也就是说，做功的快慢不相同。一台起重机能在1 min内把1 t货物提到楼顶，另一台起重机只用30 s就可以做相同的功。第二台起重机比第一台做功快一倍。在物理学中，用功率来表示做功的快慢程度，功W 跟完成这些功所用时间t 的比值，叫做功率。用P 表示功率，则有功率是标量。功率的SI单位是W。电动机、内燃机等动力机械都标有额定功率，这是在正常条件下可以长时间工作的功率。实际输出功率往往小于这个数值。例如，某汽车内燃机的额定功率是100 kW，但在平直公路上中速行驶时，发动机实际输出的功率只有20 kW左右。在特殊情况下，例如在穿越障碍时，司机通过增大供油量可以使实际输出的功率大于额定功率，但这对发动机有害，只能工作很短的时间，而且要尽量避免。柳州市工业职业技术学校 第 页把W = Fs代入功率的公式，可得 ，由于 ，所以P = Fv即功率等于力和物体运动速度的乘积。从公式可以看出，汽车、火车等交通工具，当发动机的功率P 一定时，牵引力F 和速度v 成反比。汽车发动机的转动通过变速箱中的齿轮传递到车轮，转速比可以通过变速杆来改变。发动机的最大输出功率是一定的，所以汽车在上坡时，司机要用“换挡”的方法减小速度，来得到较大的牵引力。在平直公路上，汽车受到的阻力较小，需要的牵引力也较小，这时就可以使用高速挡，使汽车获得较高的速度。然而，在发动机功率一定时，通过减小速度提高牵引力或通过减小牵引力而提高速度，效果都