功率及功率的計(jì)算.docx

第2節(jié) 功率第1課時(shí)功率及功率的計(jì)算1. 功率的意義及計(jì)算公式 2. 功率的計(jì)算功率的概念及物理意義自主預(yù)習(xí)： 閱讀本節(jié)第65、66面內(nèi)容，完成下面問(wèn)題：1.回憶如何比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢?2.小強(qiáng)體重500N，在5S內(nèi)跑到5m高的樓上，則小紅做了 2500 J的功。小明體重500N，在10S內(nèi)走到5m高的樓上，則小明做了 2500 J的功。小紅體重400N，在10S內(nèi)跑到6m高的樓上，則小強(qiáng)做了 2400 J的功。小組討論：1.上面三道題中：小強(qiáng)和小明， 小強(qiáng) 做功快，你是怎么比較出來(lái)的？ 小明和小紅， 小明 做功快，你是怎樣比較出來(lái)的？ 2.物理學(xué)中用一新的物理量 功率 來(lái)表示物體做功快慢，它的定義是 單位時(shí)間內(nèi)所做的功 。3.功率= 功/做功時(shí)間 。功率用符號(hào) P 表示， 功用符號(hào) W 表示， 時(shí)間用符號(hào) t 表示,因此用符號(hào)表示公式是 P=W/t .4.功的單位是 J ，時(shí)間的國(guó)際單位是 s ，所以功率的單位是 J/s ，為了紀(jì)念英國(guó)的工程師 瓦特 ，人們將功率的單位叫做 瓦特 ，簡(jiǎn)稱 瓦 ，符號(hào) W 。所以: 1W= 1 J/S，1W的物理意義是 1s內(nèi)所做的功是1J ， 常見(jiàn)的單位還用 kW 。1KW= 1000 W。5.利用功率的公式，計(jì)算出小強(qiáng)的功率= 500W ，小明的功率= 250W ，小紅的功率= 240W 。教師點(diǎn)撥:功與功率的計(jì)算區(qū)別：功力和在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積，單位：J功率功和完成這些功的時(shí)間的比值，單位：J/s（或w）跟蹤練習(xí)：1.下列關(guān)于功率的說(shuō)法中，正確的是（ B ）A做功多的機(jī)械，功率一定大 B做功快的機(jī)械，功率一定大C做功時(shí)間少的機(jī)械，功率一定大 D功率是用做相同的功比較做功時(shí)間的方法比較做功快慢的2.小明用相同的水平推力，分別使較重的A物體沿較光滑的平面移動(dòng)，較輕的B物體沿較粗糙的平面移動(dòng)，若在相同的時(shí)間內(nèi)移動(dòng)相同的距離則下列說(shuō)法正確的是（ D ）A小明對(duì)A物體做的功多 B小明對(duì)B物體做的功多C小明推A物體時(shí)的功率小 D小明推A、B兩物體時(shí)的功率相同3體重為900N的爺爺與體重為300N的小孫子舉行登樓活動(dòng)，樓高三層共10米。若：爺、孫兩人同時(shí)從一樓起步，半分鐘后同時(shí)到達(dá)三樓；爺爺年紀(jì)大、身體較重，孫子登樓用了半分鐘，爺爺所用的時(shí)間是孫子的2倍；孫子登樓用了半分鐘，爺爺所用的時(shí)間是孫子的3倍。以上三種情況下，誰(shuí)做功多？誰(shuí)做功少？誰(shuí)用的時(shí)間多？誰(shuí)用的時(shí)間少？誰(shuí)做功快？誰(shuí)做功慢？功率的計(jì)算自主預(yù)習(xí):自學(xué)第66面例題，并思考下面問(wèn)題：起重機(jī)提升水泥板的功率為1.9103 W，起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)做功的功率也是1.9103 W嗎？不是，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的不可能把電能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能對(duì)水泥板做功，所以電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)該大于1.9103 W 小組討論：認(rèn)真讀題，你能用幾種方法解答下面問(wèn)題？體能競(jìng)賽中，小強(qiáng)在20s內(nèi)就完成了10個(gè)引體向上動(dòng)作，已知小強(qiáng)的體重為500N，每個(gè)動(dòng)作身體向上移動(dòng)的距離約為50cm，則小強(qiáng)在整個(gè)過(guò)程中做功的功率約為多少W？ 解法一：略解法二：略教師點(diǎn)撥:功率是表示做功的快慢的，公式P=W/t中反映了三個(gè)量之間的關(guān)系。已知其中的兩個(gè)量可以確定另外一個(gè)量，但如果只知道其中的一個(gè)，將無(wú)法確定兩外兩個(gè)量的大?。桓櫨毩?xí)： 1螞蟻用103N的力拉著樹葉，10s內(nèi)沿拉力方向 前進(jìn)了10cm，則螞蟻對(duì)樹葉做功為1104J，此時(shí)的功率為1105W。 2在體育考試中，小明投出的實(shí)心球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。若實(shí)心球重20N，從最高點(diǎn)到落地點(diǎn)的過(guò)程中，球下降的高度為2.7m，用時(shí)約0.75s。則球下降過(guò)程中重力做功為54J，功率為 72W。 3質(zhì)量為50kg的小華同學(xué)騎著一輛自行車在平直公路上勻速運(yùn)動(dòng)500m，自行車在行駛過(guò)程中受到的阻力為其體重的1/10，其功率為100W，。求：他騎500m所用的時(shí)間為多少秒？（取g10N/kg）解：自行車受到的阻力F阻=G人/10=m人g/10=（50kg10N/kg）/10=50N 行駛500m做的功W=F阻s=50N500m=25000J 由P=W/t可得：所用的時(shí)間t=W/P=25000J/100W=250s教學(xué)至此，敬請(qǐng)使用學(xué)案當(dāng)堂訓(xùn)練部分.第2課時(shí)功率的測(cè)量及變形式的應(yīng)用1. 功率的測(cè)量2. 功率的變形式的應(yīng)用功率的測(cè)量自主預(yù)習(xí)：學(xué)校新購(gòu)了一箱物理器材，小云同學(xué)將它從一樓搬到三樓，小彬同學(xué)想測(cè)定小云搬運(yùn)器材過(guò)程中對(duì)箱子做的功的功率?！緦?shí)驗(yàn)器材】_、_、_；【實(shí)驗(yàn)步驟】小彬同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量步驟如下，其中多余的是（ B ）A.測(cè)出箱子的質(zhì)量mB.測(cè)出樓梯的總長(zhǎng)度lC.測(cè)出一樓到三樓的豎直高度hD.測(cè)出小云上樓所用的時(shí)間tE.算出出小云搬運(yùn)箱子的功率P小組討論：在學(xué)習(xí)了功率的知識(shí)后，三位同學(xué)想比較爬桿時(shí)誰(shuí)的功率大。以下是他們討論后得出的三套方案，其中可行的是（ D ） 相同的時(shí)間爬桿，測(cè)量出各自的體重和爬上桿的高度，即可以比較功率大??； 爬到桿頂，測(cè)量出各自的的體重和爬桿用的時(shí)間，即可比較功率大小； 爬桿后，測(cè)量出各自的體重、爬桿用的時(shí)間和爬上桿的高度，算出功率進(jìn)行比較。A.只有1 B.1、2 C.1、3 D.1、2、3教師點(diǎn)撥：要測(cè)出機(jī)械功率P，只需想辦法測(cè)出機(jī)械功W和對(duì)應(yīng)的做功時(shí)間t，由功率的計(jì)算公式P=W/t即可求出功率。跟蹤練習(xí)：1.李華同學(xué)用了半分鐘時(shí)間，從一樓上到二樓，他上樓的功率為80W，則他所做的功為多少J？ 解：由P=W/t可得W=Pt=80W*30s=2400J 2甲乙兩人做功之比是5：6，所用時(shí)間之比是2：3，則他們的功率之比是： 54 。甲同學(xué)重600N，乙同學(xué)重500N，他們進(jìn)行登樓比賽，從一樓跑上六樓甲用了60s，乙用了40s，則 甲 同學(xué)做功較多， 乙 同學(xué)功率較大 3質(zhì)量為50kg的何勇同學(xué)，在一次爬桿比賽中，用12s爬到了5m高的桿頂：（1）何勇受到的重力是多少？（2）何勇爬桿過(guò)程中做了多少功？功率多大？解：（1）何勇受到的重力：G=mg=50kg9.8N/kg=490N；（2）何勇爬桿過(guò)程中做的功：W=Gh=490N5m=2450J，功率：P=W/t2450/12s204 W。功率變形式的應(yīng)用自主預(yù)習(xí)： 功的計(jì)算公式W= Fs ，功率的計(jì)算公式P= W/t 。小組討論：1公式P=FV的推導(dǎo)：如何由P=W/t推導(dǎo)出P=FV？ P= W/t=Fs/t=Fvt/t=Fv 。2公式P=FV應(yīng)用：一汽車重20000N，受到的阻力是車重的1/20，當(dāng)汽車以20m/s的速度行駛時(shí)汽車的功率是多大？ 解：汽車受到的阻力F阻=G車/20=1000N由公式P=W/t的推導(dǎo)式P=FV可得汽車的功率FV1000N*20m/s=20000W 請(qǐng)解釋為什么汽車在爬坡時(shí)總是換低速檔？而在平路上換高速檔？由公式P=W/t的推導(dǎo)式P=FV可知，汽車的功率一定，上坡時(shí)需要獲得較大的牽引力F，就必須減小爬坡速度V，所以要爬坡?lián)Q低速檔，平路不需要很大的牽引力，所以換高速檔可以提高運(yùn)行速度。教師點(diǎn)撥：因?yàn)镻=W/t，W=Fs，所以P=Fs/t=Fv。該公式可以計(jì)算瞬時(shí)功率。如果在拉力F作用下物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F做功的快慢也將不變。該公式表示：某個(gè)力做功的功率，等于這力乘以這個(gè)力的作用點(diǎn)的速度。注意公式中速度的單位必須是m/s。跟蹤練習(xí)： 1.功率為10千瓦的拖拉機(jī)在平直公路上勻速前進(jìn)受到的阻力是2000牛，在半小時(shí)內(nèi)拖拉機(jī)做了多少焦的功？前進(jìn)了多少米？解法一：半小時(shí)內(nèi)拖拉機(jī)做的功W=pt=10kw*1800s=1.8*107J由公式由W=Fs可得前進(jìn)距離S=W/F=1.8*107J/2000N=9000m解法二：由公式P=W/t的推導(dǎo)式P=FV，則拖拉機(jī)的運(yùn)行速度=P/F=10000W/2000N=5m/s前進(jìn)距離S=Vt=5m/s*30*60s=9000m半小時(shí)內(nèi)拖拉機(jī)做的功W=FS=2000N*9000m=1.8*107J2.一輛小汽車在平直公路上勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為2000N，速度為108kmh。（1）求小汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力大小。(2)求