第3节功率导学案

1、第七章第3节功率导学案2014-5-19 周 炜一、 学习目标1、理解功率的概念，理解平均功率、瞬时功率、额定功率和实际功率并能够进行区分.2、通过PW/t和PFv的实际计算，体验物理知识与实际问题的紧密联系.3、机车的两种启动方式.4、提高学生理论联系实际、解决问题的能力.二、预习案1、旧知回顾问题： .功的概念 .功的公式 .总功的两种计算方法.任务一 预习导学思考与讨论：（1）一台甲起重机在1 min内把1吨的货物匀速提升了10m，另一台乙起重机在30 S内把1吨的货物匀速提升了10m.。两台起重机哪台做的功多？ 两台起重机哪台做的功快？思考：你是用什么方法比较它们做功快慢的？思考与讨论

2、：（2）一台甲起重机在30 S内把1吨的货物匀速提升了10m，另一台乙起重机在30 S内把1吨的货物匀速提升了5m.。两台起重机哪台做的功多？ 两台起重机哪台做的功快？思考：你是用什么方法比较它们做功快慢的？总结：比较做功快慢的有两种方式：一是比较 ，另一是比较 .一、 功率的定义功率的定义 表达式 ，单位 ，功率为 量.物理意义 ，例1：一个物体在力F的作用下，在时间t内发生的位移为s，已知作用力F的方向和位移方向相同，求：（1） 力F所做的功（2）力F的功率训练：1.一台机器用2分钟时间做了的功，在台机器的功率是多少？ 训练 2.关于功率，下列说法中正确的是（ ） A:功率是说明做功多少的

3、物理量 B:功率是说明力做功快慢的物理量 C:做功时间越长，功率一定小 D：力做功越多，功率一定大任务二 合作探究引导（交流与讨论）：下面大家阅读教材“额定功率和实际功率”一段，你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的?讨论给“额定功率和实际功率”下个定义。以及他们的关系是什么？二、额定功率和实际功率1、实际功率：指机器 功率2、额定功率：指机器 功率，也就是机器铭牌上的标称值3、额定功率与实际功率的关系 注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。生活中的额定功率：长跑运动员不能用100

4、米短跑的速度来完成5000米的赛跑路程,是由于体育运动中的比赛是一种挑战运动极限的比赛，人跟机器一样，不能长时间超负荷运转，短跑运动员在100米的短跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员输出的功率是正常时的数十倍，在5000米长跑中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度。人做功过快，会引起疲劳甚至对人体造成伤害（如：韧带拉伤），同样的汽车超负荷工作会造成发动机熄灭或者烧毁（如：汽车满载上坡时中途熄火） 任务三 理解推导三、功率和速度(阅读教材p61页内容，推导功率与速度的关系式：PFv)1.功率计算.平均功率表示做功在某段时间或发生某

5、段位移的平均快慢.表达式：或，这里的是平均速度.瞬时功率表示在某时刻或某位置做功的快慢.表达式： ，这里的是瞬时速度. 如何表示瞬时功率.（交流与讨论）：汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是怎样变化的？请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释。根据公式P=Fv：（1）当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？ （2）当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？（3）当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？当功率P一定时，F与v成 比，即做功的力越大，其速度就 .当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度，所以汽车上坡时，司机用 .思考：速度能无

6、限增大吗？当速度v一定时，P与F成 比，即做功的力越大，它的功率就 .汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须 ，增大发动机功率来得到较大的 .思考：F能无限增大吗？当力F一定时，功率P与速度v成 比，即速度越大，功率 .起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率 .思考：功率能无限增大吗?例3：质量m=3kg的物体，在水平力F=6的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：.力F在t=3s内对物体所做的功 .力F在t=3s内对物体所做功的平均功率.在3s末力F对物体做功的瞬时功率2.公式的应用任务四自我测评1.下面关于功率的说法中

7、正确的是 ( )A.做功多的汽车，功率一定大B.功率大的汽车做功一定快C.功率是描述做功快慢的物理量，所以-10kW的功率小于5kW的功率D.以上说法都不对2.物体A、B质量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力F作用下，由静止开始都通过了相同的位移s，那么 ( )A.力F对A做功较多，做功的平均功率也较FAFB大B.力F对B做功较多，做功的平均功率也较大C.力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同 D.力F对A、B做功相等，但对A做功的平均功率较大3.质量m的物体以速度水平抛出，求从抛出经过时间t重力的平均功率，t时刻重力的瞬时功率.（忽略空气阻力）任务五难点解析机车的

8、两种启动方式.汽车在水平路面上以恒定功率（）启动：设P=12W f=2N m=2kg既然是汽车启动，汽车速度应该从 开始增大，在下表中再设定几个汽车的速度数值，填写各个数值所对应的功率、力、加速度的数值大小P/WF/N1234根据表格中数据分析，思考：（1） 汽车以恒定功率启动，牵引力功率始终 （2） 汽车的速度不断增大时牵引力 （3） 汽车速度不断减小时加速度 （4） 当牵引力娇笑道跟摩擦力相等时加速度为 即汽车不再加速，此时速度达到 （5） =Fv= ,=,即汽车速度的最大值由 和 共同决定（6） 汽车在运动过程中的加速度变化时：汽车先做加速度 的便加速运动，后做匀速直线运动。（7） 理论

9、推导及其图像.汽车在水平路面上以恒定加速度启动 设=12W f=2N m=2kg a=2P/WF/N1234根据表格中数据分析，思考：(1)汽车以恒定加速度a启动，牵引力始终 汽车的速度 牵引力功率随之 （2）汽车的功率达到时，汽车的速度达到恒定加速度阶段的 ，但不是整个运加速过程的最大速度（思考为什么?）(3)汽车牵引力功率将保持额定功率不变进入额定功率加速阶段：a当汽车加速过程中牵引力功率达到额定功率时。牵引力功率 ，将保持额定功率 ,b汽车速度不断增大时牵引力 c汽车速度不断增大时加速度 d当牵引力减小到跟摩擦力阻力相等时加速度 ，最后将做 运动（4）理论推导及其图 任务六训练提高1.汽车以额定功率从静止开始行驶时，一定是 ( )A.速度变大，加速度也变大 B.速度变小，加速度也变小C.速度变大，而加速度变小 D.速度最大时，牵引力一定也最大2.一台起重机以F1=2.1103N的牵引力，将质量为m=200Kg的货物从静止起匀加速竖直向上提升,经过一段时间,速度达到2m/s.如果该起重机的额定功率是.(g取10m/s2)，求： .在此过程中起重机的平均功率.在此过程中起重机的最大瞬时功率.若要此货物匀速上升，则上升的速度是多大？4.汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽