功率導學案-教學設計

功率學習目標、重點、難點【學習目標】1.理解功率的概念，知道功率的單位，能用公式進行簡單的計算。2.了解功率在實際中的應用【本節(jié)重點】功率的概念，功率在實際中的應用【本節(jié)難點】功率在實際中的應用。本節(jié)知識概覽圖定義：單位時間內(nèi)做的功叫做功率功率定義式：P＝功率導出式：P＝Fv單位：瓦特(W)，1kW＝103W，1MW＝106W新課導引如下圖所示，運送同樣多的磚到同樣高的地方，用起重機比用滑輪組所需的時間短，說明起重機做功快；在相同的時間內(nèi)，用起重機比用滑輪組運送磚的數(shù)量多，說明起重機做功快．物理學中是如何表示物體做功快慢的？教材精華知識點1功率√定義：單位時間內(nèi)所做的功叫做功率．√物理意義：功率是用來表示物體做功的快慢的物理量．功率大的機器做功快，功率小的機器做功慢．功和功率是兩個密切相關的物理量，但二者又有所區(qū)別，一個力做功的多少由功率和時間兩個因素決定，功率大的機器做功不一定多，做功多的機器功率也不一定大，在分析功和功率的關系時，必須考慮時間的因素．√單位：瓦特，簡稱瓦，符號是W，工程技術上常用的功率單位是千瓦(kW)，比千瓦大的單位還有兆瓦(MW)．1kW＝103W，1MW＝106W．在國際單位制中，功的單位是焦耳(J)，功率的單位是瓦特(W)，機械效率是百分數(shù)，沒有單位．√公式——定義式：P＝符號的意義及單位：P——功率——瓦特(W)；W——功——焦耳(J)；t——時間——秒(s)，1W＝1J／s(W是復合單位)．知識點2功率知識在實際中的應用√比較功率大小的方法功率是表示物體做功快慢的物理量，一般采用三種辦法比較大?。?1)在相同的時間內(nèi)，比較做功的多少，做功越多的物體，功率越大．(2)在完成相同的功的情況下，比較用時長短，用時越短的物體，功率越大．(3)如果做的功和所用的時間都不相同，通過定義式P＝代入數(shù)值進行計算，誰的結(jié)果大誰的功率就大．例如：大人領小孩一起上樓，在相同的時間內(nèi)，大人克服體重完成的功多，大人的功率較大．√常見表示變化快慢的物理量(1)速度：用路程與時間之比“”表示路程變化的快慢，v＝．(2)功率：用做功與時間之比“”表示做功的快慢，P＝．(3)頻率：用振動次數(shù)與時間之比“”表示振動的快慢，f＝．√運動物體功率的計算v＝，W＝Fs，P＝P＝＝＝Fv．(1)P＝Fv是功率的又一個表達式，在解決一些有關運動物體的功率問題時，應用此公式解題會更簡便，可以直接使用，也可以先推導后使用．(2)使用P＝Fv進行計算時，要注意單位的統(tǒng)一性和物理量的統(tǒng)一性．P——功率——瓦特(W)F——牽引力——牛頓(N)v——被牽引物體運動的速度——米每秒(m／s)新課導引解讀：物理學中用功率表示物體做功的快慢，指物體單位時間內(nèi)做功的多少．課堂檢測1小明和小強進行爬山比賽，結(jié)果他們在10分鐘內(nèi)都同時從山底爬到了山頂，沒有分出勝負．下列有關他們做功快慢的說法正確的是()A．小明和小強的做功快慢相同B．小明做功快C．小強做功快D．條件不足，無法判斷2一體重為500N的同學在跳繩測試中，1min跳180次，每次騰空的最大高度平均為4cm，則他在跳繩過程中，克服重力做功的平均功率是()A．60WB．3．6×103WC．6×103WD．3．6×105W3一輛載重卡車的功率是66kW，在水平公路上行駛時受到的阻力為3×103N．(1)汽車的最大速度是多少？(2)當汽車速度為10m／s時，牽引力是多大？4一位初三學生正常騎車時所受阻力為人與車總重的，則這位學生騎車時消耗的平均功率最接近()A．7WB．70WC．280WD．700W5一人用如圖15－47所示的裝置拉小車，以0．5m／s的速度勻速前進3m，此時彈簧測力計的示數(shù)為50N，則小車受到的阻力是，人拉小車的功率為．6如圖15－48所示，不計摩擦和繩重，用200N豎直向上的拉力F將重480N的物體G以0．3m／s的速度勻速提升，則滑輪組的機械效率η＝，拉力F的功率P＝W．7如圖15－49所示，某同學在做俯臥撐運動，可將他視為一個杠桿，他的重心在A點，重力為500N，那么他將身體撐起，雙手對地面的壓力至少為N．若他在1min內(nèi)做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離約為0．4m，則他的功率至少為W．8我國男、女舉重隊實力在當今世界都處于領先地位，在近幾屆奧運會及世界錦標賽中都取得了非常優(yōu)異的成績．一次，某級別的運動員的最后挺舉成績?yōu)?02．5kg，他將杠鈴由地面舉到頭頂用了5s的時間，并讓杠鈴在頭頂上方停留了5s，他才放下杠鈴．若杠鈴被舉起1．5m，則在時，運動員對杠鈴做了功，所做的功為，此時做功的功率為．(g取10N／kg)體驗中考1(2022·杭州)如圖15－54所示，長為3米的勻質(zhì)平板的中點能繞固定的支點轉(zhuǎn)動，平板與水平地面的夾角為30。．在板上站有兩個小孩．已知20千克的甲小孩位于板的中點，30千克的乙小孩位于板的左端．現(xiàn)兩個小孩均以0．1米／秒的速度同時向右慢慢移動，秒時間后平板開始轉(zhuǎn)動；乙小孩在這一過程中克服自身重力做功的功率為瓦．(g＝10牛／千克)2(2022·合肥)如圖15－55所示是液壓汽車起重機從水中打撈重物的示意圖．A是動滑輪，B是定滑輪，C是卷揚機，D是油缸，E是柱塞．作用在動滑輪上共有三股鋼絲繩，卷揚機轉(zhuǎn)動使鋼絲繩帶動動滑輪上升提取重物，被打撈的重物體積V＝0．5m3，若在本次打撈前起重機對地面的壓強p1＝2．0×104Pa，當物體在水中勻速上升時起重機對地面的壓強p2＝2．375×104Pa，物體完全出水后起重機對地面的壓強p3＝2．5×104Pa．假設起重時柱塞沿豎直方向，物體出水前、后柱塞對吊臂的支撐力分別為N1和N2，N1與N2之比為19∶24，重物出水后上升的速度v＝0．45m／s．吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計．(g取10N／kg)求：(1)被打撈物體的重力．(2)被打撈的物體浸沒在水中上升時，滑輪組AB的機械效率．(3)重物出水后，卷揚機牽引力的功率．3(2022·遼寧)某建筑工地用升降機提升實心磚的示意圖如圖15－56所示．升降機貨箱的重力是300N，g取10N／kg．不計滑輪和鋼絲繩的重力，不計摩擦．試求：(1)已知磚的密度是2×103kg/m3，每塊磚的體積是1．5×10－3m3，則每塊磚的重力是多少？(2)如果鋼絲繩上允許施加的最大拉力是2100N，則該升降機一次最多能勻速提升多少塊磚？(3)某次提升中，升降機在50s內(nèi)將貨物勻速提升了10m，鋼絲繩的拉力是2000N．則鋼絲繩的拉力的功率是多少？4(2022·太原)跳繩是一種簡便易行的鍛煉方式．圖15－57描繪了某同學某次跳繩時重心移動的高度h隨時間t變化的圖像．由圖像可知，他的重心移動的最大高度為cm．若該同學的體重為500N，則他1min內(nèi)克服重力做功的功率為W．學后反思附：課堂檢測及體驗中考答案課堂檢測1答案：D．2答案：A．3解：(1)汽車的最大速度vm＝＝22m／s．(2)當汽車速度為10m／s時，汽車的牽引力F＝＝＝6．6×103N．4答案：B．5答案：75N112．5W6答案：80%1807答案：300608答案：舉起杠鈴3037．5J607．5W體驗中考1答案：9152解：(1)設起重機重為G，被打撈物體重為G物，打撈物體前，G＝p1S，在水中勻速提升物體時，F(xiàn)拉＝G物－F浮，起重機對地面的壓力：G＋F拉＝p2S，F(xiàn)浮＝ρ水gV物＝0．5×104N，物體出水后，G＋G物＝p3S，F(xiàn)拉＝(p2－p1)S，G物＝(p3－p1)S，，可得物體重力為G物＝2．0×104N．(2)設鋼絲繩上的力在出水前、后分別為F1，F(xiàn)2，柱塞對吊臂力的力臂為L1，鋼絲繩對吊臂力的力臂為L2．根據(jù)杠桿平衡條件可知：N1L1＝3F1L2，N2L1＝3F2L2，，F(xiàn)1＝(G物－F?。獹動)，F(xiàn)2＝(G物＋G動)，，將數(shù)據(jù)代入得：G動＝0．4×104N，物體浸沒在水中上升時，滑輪組AB的機械效率：η＝＝＝≈78．9%．(3)出水后鋼絲繩上的力：F2＝(G物＋G動)／3＝0．8×104N，設物體上升的速度為v，鋼絲繩的速度v′＝3v＝3×0．45m／s＝1．35m／s，卷