高中物理-功率教學(xué)課件設(shè)計(jì)

第七章機(jī)械能守恒定律第三節(jié)功率人教版必修2復(fù)習(xí)：一、功的概念：二、功的表達(dá)式幾個(gè)物理量的含義：三、功的物理意義如果一個(gè)物體受到力的作用，且物體在力的方向上發(fā)生一段位移，這個(gè)力對(duì)物體做了功。

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解功率的概念并能運(yùn)用功率的定義式P＝W/t進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．2．理解額定功率和實(shí)際功率的概念，正確理解公式P＝Fvcosα的意義，并能用來解釋有關(guān)現(xiàn)象和進(jìn)行計(jì)算．3．知道什么是瞬時(shí)功率和平均功率，會(huì)在具體問題中計(jì)算瞬時(shí)功率與平均功率．重點(diǎn)難點(diǎn)：1．功率的概念、物理意義是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容。2．瞬時(shí)功率的概念較難理解，這是難點(diǎn)。兩種耕地方式有何不同？一部收割機(jī)一天能收割數(shù)十畝水稻一個(gè)農(nóng)民一天能收割一畝水稻誰做的功快?誰做的功快?老農(nóng)挑水抽水機(jī)抽水思考與討論

起重機(jī)甲在30s內(nèi)把1噸的貨物勻速提高了10m。另一臺(tái)起重機(jī)乙在30s內(nèi)把1噸的貨物勻速提高了5m。1、這兩個(gè)起重機(jī)對(duì)貨物做功的有什么關(guān)系？甲大于乙2、這兩個(gè)起重機(jī)哪一個(gè)做功的快？甲比乙快3、你是怎么比較它們做功快慢的？時(shí)間相同，做的功越多，做功越快FM乙起重機(jī)在30秒內(nèi)把1噸的貨物提到相同的高度FM甲起重機(jī)在60秒內(nèi)把1噸的貨物提到預(yù)定的高度1、這兩個(gè)起重機(jī)對(duì)貨物做的功有什么關(guān)系？相同2、這兩個(gè)起重機(jī)哪一個(gè)做功的快？乙比甲快3、你又是怎么比較它們做功快慢的？做功相同，時(shí)間越短，做功越快

兩球同時(shí)從不同高度作自由落體運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若m1=0.5kg，m2=2kg，h1=20m，h2=5m，則重力對(duì)兩球做的功分別為多少?(g=10m/s2)h1h2兩球完成做功過程所需的時(shí)間又分別為多少？如何來比較做功的快慢？？1、物理意義：是表示力對(duì)物體做功快慢的物理量。

3、公式：

比值定義法4、功率是標(biāo)量：功率表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。5、功率的單位：瓦特（W）常用單位：

kW一、功率的概念2、定義：功W跟完成這些功所用時(shí)間t的比值想一想：

人力直接做功能否像起重機(jī)做功那樣快？汽車做功能否像飛機(jī)做功那樣快？人如果做功過快，會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？汽車超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？

奧運(yùn)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員能否用100m短跑的速度來完成5000m的賽跑路程呢？為什么？

人做功過快，會(huì)引起疲勞、甚至受傷、生病等，汽車超負(fù)荷工作會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或燒毀。人與機(jī)器一樣，不能長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，短跑運(yùn)動(dòng)員在100m賽跑中，時(shí)間只是十幾秒，能以最大的速度跑完全程，此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的輸出功率是正常時(shí)的數(shù)十倍。在5Km的長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員不可能長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)動(dòng)。這種現(xiàn)象說明了什么呢？二、額定功率和實(shí)際功率

1、額定功率：是指機(jī)器在額定轉(zhuǎn)速下可以長(zhǎng)時(shí)間工作的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。2、實(shí)際功率：是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率。3、機(jī)器不一定在額定功率下工作，機(jī)器正常工作時(shí)實(shí)際功率總是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率略大于額定功率，但不允許長(zhǎng)時(shí)間超過額定功率。例題：一個(gè)質(zhì)量是1.0kg的物體，從地面上方20m高處開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，(g取10m/s2)

①第1s內(nèi)下落的位移是多少？

②這1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？

③第2s內(nèi)物體下落的位移是多少？

④這1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？

⑤前1s和后1s重力對(duì)物體做功的功率各是多大？⑥這2s時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率是多大？h1=5mw1=50Jh2=15mw2=150JP1=50WP2=150W

P3=100W反思：通過以上的計(jì)算，說明了什么問題？說明：即使是同一個(gè)力做功，做功的功率也可能是變化的，在一段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的功率，實(shí)際上是這段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均功率。平均功率：描述一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻做功的快慢P＝tW當(dāng)t很短很短時(shí)，此式表示瞬時(shí)功率當(dāng)t表示一段時(shí)間時(shí)，此式表示平均功率三、平均功率和瞬時(shí)功率汽車以額定功率在平直公路行駛時(shí)，若前方遇到了一段較陡的上坡路段，汽車司機(jī)要做好什么調(diào)整，才能確保汽車駛到坡頂？為什么？觀察與思考反思：這說明了什么問題？一個(gè)物體在水平恒力F的作用下，以速度v勻速直線運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間t，試求這段時(shí)間t內(nèi)恒力F做功的功率。思考與推理拓展：若物體在水平恒力F作用下作變速運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間t，則恒力F在時(shí)間t內(nèi)做功的功率又如何呢？若力F與水平成θ角呢？W＝FscosαP＝tWP＝FvcosαP＝tFscosαvFαv1v2FαvF2F1P＝vFcosαP＝Fvcosαv＝tS四、功率與速度的關(guān)系

功率與速度的關(guān)系P＝Fv

cosα若v表示瞬時(shí)速度，則P表示瞬時(shí)功率若v表示平均速度，則P表示平均功率對(duì)于公式P=Fv1、當(dāng)P

一定時(shí)，F(xiàn)和v

有什么關(guān)系？2、當(dāng)F

一定時(shí)，P

和v

有什么關(guān)系？3、當(dāng)v

一定時(shí)，F(xiàn)和P

有什么關(guān)系？當(dāng)F與v同方向時(shí)（α＝0），P＝Fv反比正比正比例題分析.如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度由靜止開始運(yùn)動(dòng)，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落體運(yùn)動(dòng)，最后到達(dá)同一水平面，則(

)A．重力的平均功率PA>PBB．重力的平均功率PA=PBC．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA=PBD．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA<pB要點(diǎn)：必須弄清是何種類型的功率，并能正確選擇公式即學(xué)即練、質(zhì)量ｍ＝3kg的物體，在水平力F＝6Ｎ的作用下，在光滑的水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間ｔ＝3s，求：（1）力F在ｔ＝3s內(nèi)對(duì)物體所做的功。（2）力F在ｔ＝3s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率。（3）在3s末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率。54J18W36W2、定義式：小結(jié)P＝tW1、物理意義：表示做功快慢的物理量3、計(jì)算式：P=Fvcosα該式一般用于求平均功率4、單位：在國(guó)際單位制中瓦特W該式用于求瞬時(shí)功率、平均功率課堂練習(xí)1、關(guān)于功率，下列說法中正確的是（）A、功率是說明做功多少的物理量B、功率是說明力做功快慢的物理量C、做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率一定小D、力做功越多，功率一定大B2、關(guān)于功率以下說法中正確的是（）A、據(jù)P=W/t可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大B、據(jù)P=Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比C、據(jù)P=W/t可知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率D、根據(jù)P=Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比。D3、某人用同一水平恒力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)s距離，第二次使此物體沿粗糙水平也前進(jìn)s距離，若先后兩次拉力做的功為W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，則()

A.W1=W2，P1=P2

B.W1=W2，P1＞P2

C.W1＞W(wǎng)2，P1＞P2

D.W1＞W(wǎng)2，P1=P2B4、從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體物體在空中運(yùn)動(dòng)3s落地，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為()

A.400WB.300WC.500WD.700WB解：由P=Fv得勻速行使時(shí),汽車的牽引力F=F阻=1800N5.某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,在水平路面上行使時(shí)受到的阻力是1800N,求發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率下汽車勻速行使的速度.在同樣的阻力下,如果勻速行使速度只有54km/h,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是多少?FPv=180060000=m/s=33.3m/s=120km/hv’=54km/h=15m/s以較低的速度行使時(shí),實(shí)際功率P’=Fv’=1800×15W=27kW注意：汽車的功率就是汽車牽引力的功率

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解功率的概念并能運(yùn)用功率的定義式P＝W/t進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．2．理解額定功率和實(shí)際功率的概念，正確理解公式P＝Fvcosα的意義，并能用來解釋有關(guān)現(xiàn)象和進(jìn)行計(jì)算．3．知道什么是瞬時(shí)功率和平均功率，會(huì)在具體問題中計(jì)算瞬時(shí)功率與平均功率．重點(diǎn)難點(diǎn)：1．功率的概念、物理意義是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容。2．瞬時(shí)功率的概念較難理解，這是難點(diǎn)。再見問題討論：機(jī)車起動(dòng)說明：對(duì)于交通工具，公式：實(shí)際功率牽引力瞬時(shí)速度1、機(jī)車以恒定功率的起動(dòng)過程機(jī)車速度最大時(shí)：水平面上問題討論：機(jī)車起動(dòng)2、機(jī)車以恒定加速度的起動(dòng)過程0～t1階段，機(jī)車勻加速v增大P增大t1時(shí)刻，機(jī)車達(dá)額定功率t1～t2階段，機(jī)車以額定功率繼續(xù)加速，同情況1v增大，F(xiàn)減小，一直到a=0例題質(zhì)量為5t的汽車,額定功率為P=90kW,設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)的阻力恒為車重的0.05倍。

1.求汽車沿水平道路行駛的最大速度?

2.設(shè)汽車由靜止起沿水平道路做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=0.4m/s2,求汽車維持這一加速度行駛的最長(zhǎng)時(shí)間(g=10m/s2)1.∵m=5000kg,P=9.0×104W

f=kmg=0.05×5000×10=2.5×103N∵Pm=fvm

∴vm=Pm／f=9×104／2.5×103=36m/s解題思路根據(jù)牛頓第二定律有:F–f=ma

F=f+ma=4.5×103N

勻加速運(yùn)動(dòng)完畢時(shí)有:P=Pm

∵Pm=Fv

∴v=Pm／F=9.0×104／

4.5×103=20m/s2.汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)完