高中物理-3 功率教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

1-PAGE《功率》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊“物理2”中涉及本節(jié)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是“理解功率，關(guān)心生產(chǎn)和生活中常見(jiàn)機(jī)械功率的大小及其意義”。要求學(xué)生理解功率的概念，會(huì)進(jìn)行功率的計(jì)算；會(huì)分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力和速度的關(guān)系；嘗試自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量人在某種運(yùn)動(dòng)中的功率。由于功率在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用很廣，教學(xué)中可充分利用這一優(yōu)勢(shì)，使抽象的物理概念變得富有實(shí)際意義。發(fā)展學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力，樹(shù)立正確的價(jià)值觀?！窘虒W(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1．理解功率的定義及額定功率與實(shí)際功率的定義；2．，的運(yùn)用。二、過(guò)程與方法1．通常指平均功率，為瞬時(shí)功率；2．，分析汽車的啟動(dòng)，注意知識(shí)的遷移。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀感知功率在生活中的實(shí)際應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價(jià)值觀?！局亍㈦y點(diǎn)分析】1．重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)是理解功率的概念；功率的物理意義是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，如果學(xué)生能懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化的快慢，自然就能感悟出功率實(shí)際上是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量。2．難點(diǎn)：理解功率與力、速度的關(guān)系，瞬時(shí)功率和平均功率的計(jì)算。瞬時(shí)功率的概念學(xué)生較難理解，這是難點(diǎn)。學(xué)生往往認(rèn)為，在某瞬時(shí)物體沒(méi)有位移就沒(méi)有做功問(wèn)題，更談不上功率了。如果學(xué)生沒(méi)有認(rèn)識(shí)到功率是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量，這個(gè)難點(diǎn)就不易突破，因此，在前面講清楚功率的物理意義很有必要，它是理解瞬時(shí)功率概念和物理意義的基礎(chǔ)。

【教學(xué)方法】

本節(jié)課的教學(xué)立足于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，通過(guò)學(xué)習(xí)物理研究方法，讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考問(wèn)題。在建立“功率”概念中，讓學(xué)生體會(huì)用比值方法來(lái)建立一個(gè)新概念。通過(guò)汽車起動(dòng)過(guò)程的分析，著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理與社會(huì)生活的密切聯(lián)系，綜合運(yùn)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功率概念分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)量人的做功功率的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到學(xué)以致用的目的，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力。

【教學(xué)步驟】

一、課前活動(dòng)，引入課題（采取比賽的形式組織教學(xué)）

教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)1．在課前抽一段空余時(shí)間，安排部分學(xué)生參加活動(dòng)（提升重物比賽）；組織學(xué)生測(cè)量教學(xué)樓二樓層的高度及兩捆書(shū)的質(zhì)量，并做記錄。告訴學(xué)生比賽項(xiàng)目及比賽規(guī)則，選好計(jì)時(shí)員，發(fā)令員和兩位參賽同學(xué)。（強(qiáng)調(diào)安全！）

2．上課時(shí)，要求學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況。

3．引導(dǎo)全班同學(xué)先利用提重物比賽記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算人對(duì)書(shū)所做的功，然后展開(kāi)討論：兩名運(yùn)動(dòng)員誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù)？你的依據(jù)是什么？引導(dǎo)分析：判斷運(yùn)動(dòng)員的勝負(fù)，不只看做功的多少，還要看做功的快慢問(wèn)題。

4．舉例：①挖土機(jī)與人，要完成相同的挖土任務(wù)，人花的時(shí)間要長(zhǎng)得多。②建筑工地上要把磚塊或水泥等建筑材料搬到樓頂上，起重機(jī)和搬運(yùn)工相比，起重機(jī)要比工人快得多。③從水井里提水，使用抽水機(jī)比人工要快得多④家住在高樓（如8層），乘電樓比走路要快得多。⑤拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快得多，等等。

5．通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析有關(guān)事例，形成初步共識(shí)：人們選用機(jī)械來(lái)做功時(shí)，不僅要考慮做功多少，還要考慮機(jī)械做功的快慢。

6．在物理學(xué)中，做功的快慢用物理量功率描述。對(duì)于機(jī)械，功率是機(jī)械性能的重要指標(biāo)。1．按老師的安排進(jìn)行活動(dòng)。

2．兩位參賽同學(xué)同時(shí)提書(shū)，將書(shū)從地面提升到二樓，計(jì)時(shí)員記錄時(shí)間。

3．匯報(bào)活動(dòng)情況。記錄在設(shè)計(jì)好的表格內(nèi)。

4．利用功的公式計(jì)算出結(jié)果。小組討論老師提出的問(wèn)題，積極闡述自己的意見(jiàn)。

5．在活動(dòng)和討論的基礎(chǔ)上，形成對(duì)功率的物理意義的認(rèn)識(shí)。

6．列舉生產(chǎn)、生活中發(fā)生的事例，使學(xué)生體會(huì)功率與生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，無(wú)處不在，研究功率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、功率的定義、公式和單位（主要采用啟發(fā)式）

教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)1．指導(dǎo)學(xué)生回顧初中學(xué)過(guò)的內(nèi)容

2．展示閱讀思考題：什么叫做功率？功率是表示什么的物理量？功率的定義式是什么？定義式中各個(gè)字母分別表示什么物理量？單位是什么？功率的單位有哪些？換算關(guān)系如何？

3．抽查學(xué)生解答思考題。

4．教師總結(jié)

功率的物理意義：功率是標(biāo)量，功率表示做功過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值。表達(dá)式：P=W/t（類比：v=S/t）單位：1J/s=1w，除此還有Kw。

5．展示例題：一個(gè)質(zhì)量是1．0kg的物體，從地面上方30m高處開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)，求：

（1）第1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？

（2）第2s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？

（3）前1s和后1s重力對(duì)物體做功的功率各是多大？

6．把學(xué)生解題過(guò)程實(shí)物投影，進(jìn)行評(píng)價(jià)。1．學(xué)生閱讀課文相關(guān)內(nèi)容，并解答思考題。

2．互動(dòng)交流：如何來(lái)描述快慢？

類比：運(yùn)動(dòng)的快慢──速度；速度變化的快慢──加速度。用做功和完成這些功所花的時(shí)間的比值來(lái)定義“功率”。

3．練習(xí)。

三、平均功率與瞬時(shí)功率（通過(guò)例題，加深對(duì)平均功率和瞬時(shí)功率概念的理解）

教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)1．展示舉例：一個(gè)質(zhì)量是1．0kg的物體，從地面上方20m高處開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)，第1s時(shí)間內(nèi)下落的位移是多少？這1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？第2s時(shí)間內(nèi)物體下落的位移是多少？這1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？前1s和后1s重力對(duì)物體做功的功率各是多大？這2s時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率是多大？

2．學(xué)生演算后提出問(wèn)題：例題中的物體只是在重力的作用下，重力做功過(guò)程中，功率變化嗎？

3．總結(jié)：我們可以從上面的例子可以看出即使是同一個(gè)力對(duì)物體做功，在不同時(shí)間內(nèi)做功的功率也可能是有變化的。因此，用P＝W/t求得的功率只能反映t時(shí)間內(nèi)做功的快慢，只具有平均的意義。

4．（1）平均功率：P=W/t為平均功率的定義式。（2）瞬時(shí)功率：為了比較細(xì)致地表示出每時(shí)每刻的做功快慢，引入了瞬時(shí)功率的概念，即5．瞬時(shí)功率是表示某個(gè)瞬時(shí)做功快慢的物理量。

6．提出瞬時(shí)功率如何計(jì)算的問(wèn)題后，引導(dǎo)學(xué)生一起推導(dǎo)得出：P＝F·v為瞬時(shí)功率計(jì)算公式。

7．應(yīng)用公式P＝Fv計(jì)算m＝1kg的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)中下落1s末和2s末的瞬時(shí)功率。

8．根據(jù)上述結(jié)果啟發(fā)學(xué)生思考瞬時(shí)功率的物理意義。

9．最后指出：此題中是重力對(duì)物體做功，使重力勢(shì)能逐漸向動(dòng)能轉(zhuǎn)化。隨著時(shí)間的延續(xù)，重力勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化加快。1．認(rèn)真演算，闡述自己的看法。

2．思考問(wèn)題。

3．認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考。

4．認(rèn)真體會(huì)極限的方法，在今后學(xué)習(xí)中有很多地方要用到這種方法。

四、實(shí)際功率和額定功率（引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)）

教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第7頁(yè)“額定功率和實(shí)際功率”一段，提出問(wèn)題，你對(duì)“額定功率和實(shí)際功率”是怎樣理解的？學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，思考并回答老師的提問(wèn)。

交流與探究：把一枚硬幣放在書(shū)的封面上，打開(kāi)書(shū)的封面形成一個(gè)斜面，并使硬幣開(kāi)始下滑，如圖5．3—1所示。仔細(xì)分析一下，在下滑的過(guò)程中硬幣共受到幾個(gè)力的作用？哪些力做正功？哪些力做負(fù)功？哪些力沒(méi)有做功？如果使斜面的傾角增大，情況會(huì)有什么變化？?jī)A角增大時(shí)，功率是否也增大？（提示：①比較不同傾角時(shí)的功率，應(yīng)注意硬幣開(kāi)始下滑處的高度應(yīng)相同。討論功率時(shí)須指明哪個(gè)力的功率。②實(shí)驗(yàn)的分析討論，要注意所分析的是某個(gè)力的平均功率。注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析、做功分析，可利用功率的定義式，在理論上進(jìn)行的推演，使思維更加嚴(yán)密。）1．用CAI課件模擬汽車的啟動(dòng)過(guò)程。

師生共同討論：

①如果作用在物體上的力為恒力，且物體以勻速運(yùn)動(dòng)，則力對(duì)物體做功的功率保持不變。此情況下，任意一段時(shí)間內(nèi)的平均功率與任一瞬時(shí)的瞬時(shí)功率都是相同的。

②很多動(dòng)力機(jī)器通常有一個(gè)額定功率，且通常使其在額定功率狀態(tài)工作（如汽車），根據(jù)P=FV可知：當(dāng)路面阻力較小時(shí)，牽引力也小，速度大，即汽車可以跑得快些；當(dāng)路面阻力較大，或爬坡時(shí)，需要比較大的牽引力，速度必須小。這就是爬坡時(shí)汽車換低速擋的道理。

③如果動(dòng)力機(jī)器在實(shí)際功率小于額定功率的條件下工作，例如汽車剛剛起動(dòng)后的一段時(shí)間內(nèi)，速度逐漸增大過(guò)程中，牽引力仍可增大，即F和v可以同時(shí)增大，但是這一情況應(yīng)以二者乘積等于額定功率為限度，即當(dāng)實(shí)際功率大于額定功率以后，這種情況不可能實(shí)現(xiàn)。

五、典型例題分析

教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)1．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0．1倍，g取10m／s2，問(wèn)：

（1）汽車保持以額定功率從靜止啟動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？

（2）若汽車保持以0．5m／s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？

2．指出解決問(wèn)題的思路。

3．在實(shí)物投影儀上對(duì)過(guò)程進(jìn)行抽查評(píng)析。

4．用實(shí)物投影儀展示正確的解題過(guò)程。在老師分析后求解，鞏固訓(xùn)練。

六、師生共同小結(jié)

通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了以下幾個(gè)問(wèn)題：

1．功率是表示物體做功快慢的物理量；

2．功率的單位有Ｗ、kＷ、1kＷ＝1000Ｗ；

3．功率的求解公式有：P＝

P＝Fv；

4．平均功率和瞬時(shí)功率；

其中P＝和P＝Fv可用來(lái)求解平均功率，而P＝Fv也可用來(lái)求解瞬時(shí)功率。

5．實(shí)際功率和額定功率；

6．用P＝Fv分析汽車的兩種啟動(dòng)過(guò)程。

學(xué)情分析：初中時(shí)學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)功率的初步知識(shí)，前面一節(jié)學(xué)習(xí)了功的概念，為本節(jié)的教學(xué)奠定了一定的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步區(qū)分額定功率和實(shí)際功率，了解平均功率、瞬時(shí)功率。效果分析學(xué)生積極主動(dòng)參與課堂活動(dòng)，課堂氣氛活躍。自我調(diào)控能力強(qiáng)，參與時(shí)機(jī)恰當(dāng)；認(rèn)真聽(tīng)講有師生課堂互動(dòng)形式多樣，提問(wèn)問(wèn)題有針對(duì)性有創(chuàng)新性思維，能對(duì)教師提出的問(wèn)題有正確見(jiàn)解體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)；體現(xiàn)知識(shí)形成過(guò)程，結(jié)論由學(xué)生自悟發(fā)現(xiàn)，教師教學(xué)“三維”目標(biāo)制定符合課程要求，切實(shí)有效

全體學(xué)生各有收獲，如期達(dá)標(biāo)；關(guān)注差異，面向全體學(xué)生。能選擇行之有效的教學(xué)方法；及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題；融入學(xué)法指導(dǎo)問(wèn)題的設(shè)置有啟發(fā)性；多使用鼓勵(lì)語(yǔ)言；問(wèn)題設(shè)計(jì)具有正向思維價(jià)值

教學(xué)內(nèi)容充實(shí)準(zhǔn)確，針對(duì)性強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)訓(xùn)練探究積極主動(dòng)評(píng)價(jià)檢測(cè)反饋矯正科學(xué)及時(shí)。功率教學(xué)反思

功率的概念來(lái)源于生產(chǎn)和生活，功率的知識(shí)是機(jī)械功概念的進(jìn)一步延伸，在生產(chǎn)和生活實(shí)際中應(yīng)用的例子很多很廣，而且功率與力、功率與速度的關(guān)系又是聯(lián)系實(shí)際生活和科學(xué)實(shí)踐的紐帶，教學(xué)中可充分利用這一優(yōu)勢(shì)，使抽象的物理概念變得富有實(shí)際意義。發(fā)展學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力，樹(shù)立正確的價(jià)值觀。

本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是使學(xué)生確切地理解功率的概念，會(huì)進(jìn)行功率的計(jì)算；會(huì)利用功率與力、功率與速度的關(guān)系P=F·v分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力和速度的關(guān)系；嘗試自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量人在某種運(yùn)動(dòng)中的功率。例題的教學(xué)不僅可以使學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用基本公式進(jìn)行計(jì)算，而且可以增進(jìn)學(xué)生對(duì)平均功率和瞬時(shí)功率的理解；機(jī)動(dòng)車起動(dòng)問(wèn)題的分析過(guò)程有利于學(xué)生養(yǎng)成分析物理過(guò)程的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，綜合運(yùn)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功率概念分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，避免簡(jiǎn)單地套用公式；在建立“功率”概念中，讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)物理研究方法，體會(huì)用比值方法來(lái)建立新的物理概念，使學(xué)生學(xué)會(huì)思考問(wèn)題；通過(guò)充分利用書(shū)中的插圖以及聯(lián)系生活中實(shí)例的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理與社會(huì)生活的密切聯(lián)系，可以讓學(xué)生感受生活中物理無(wú)處不在，無(wú)時(shí)不在影響我們的生活，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；通過(guò)學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)量人的做功功率的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到學(xué)以致用的目的，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力。教材分析《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊“物理2”中涉及本節(jié)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是“理解功率，關(guān)心生產(chǎn)和生活中常見(jiàn)機(jī)械功率的大小及其意義”。要求學(xué)生理解功率的概念，會(huì)進(jìn)行功率的計(jì)算；會(huì)分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力和速度的關(guān)系；嘗試自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量人在某種運(yùn)動(dòng)中的功率。由于功率在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用很廣，教學(xué)中可充分利用這一優(yōu)勢(shì)，使抽象的物理概念變得富有實(shí)際意義。發(fā)展學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力，樹(shù)立正確的價(jià)值觀。第7章第3課時(shí)功率基礎(chǔ)夯實(shí)1．關(guān)于功率的概念，以下說(shuō)法正確的是()A．功率大說(shuō)明物體做功多B．功率小說(shuō)明物體做功少C．物體做功越多，其功率越大D．物體做功越快，其功率越大答案：D解析：功率表示物體做功的快慢，它等于功跟完成這些功所用的時(shí)間的比值，或者說(shuō)是單位時(shí)間內(nèi)所做的功，某物體的功率大，表示這一物體做功快，或單位時(shí)間內(nèi)做功多．2．(2011·福建師大附中高一檢測(cè))在一次舉重比賽中，一名運(yùn)動(dòng)員在抓舉比賽時(shí)，將質(zhì)量為127.5kg的杠鈴舉起歷時(shí)約2s，該運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴運(yùn)動(dòng)中的平均功率約為()A．幾十瓦左右 B．一千瓦左右C．幾十千瓦左右 D．幾百千瓦左右答案：B3．汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)必須換擋，其目的是()A．減小速度，得到較小的牽引力B．增大速度，得到較小的牽引力C．減小速度，得到較大的牽引力D．增大速度，得到較大的牽引力答案：C解析：汽車在上坡時(shí)，汽車的牽引力除了需要克服阻力以外，還要克服重力在沿斜坡向下的分力，所以需要增大牽引力，由F引＝eq\f(P,v)，在P不變時(shí)要增大牽引力，必須減小v.4．(2011·洛陽(yáng)市高一檢測(cè))設(shè)飛機(jī)在飛行中所受空氣阻力與它的速度平方成正比，當(dāng)飛機(jī)以速度v水平勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P.若飛機(jī)以速度3v水平勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為()A．27P B．9PC．18P D．3P答案：A解析：由題意知P＝fv＝kv3，P′＝f′nv＝kn3v3＝n3p.5．(江西金溪一中高一檢測(cè))如圖所示，在天花板上的O點(diǎn)系一根細(xì)繩，細(xì)繩的下端系一小球．將小球拉至細(xì)繩處于水平的位置，由靜止釋放小球，小球從位置A開(kāi)始沿圓弧下落到懸點(diǎn)的正下方的B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下面說(shuō)法正確的是()A．小球受到的向心力在逐漸變大B．重力對(duì)小球做功的平均功率為零C．重力對(duì)小球做功的瞬時(shí)功率逐漸增大D．由于細(xì)線的拉力方向始終與小球的速度方向垂直，所以拉力對(duì)小球的做功為零答案：AD解析：由F向＝meq\f(v2,r)，∵v逐漸增大，∴A對(duì)；由P＝eq\f(W,t)知B錯(cuò)；重力的功率先增大后減小C錯(cuò)；由W＝F·lcosα知D對(duì)．6．(2011·上杭一中高一檢測(cè))同一恒力按同樣的方式施于物體上，使它分別沿著粗糙水平地面和光滑水平地面移動(dòng)相同一段距離時(shí)，恒力做的功和平均功率分別為W1、P1和W2、P2，則二者的關(guān)系是()A．W1>W2、P1>P2 B．W1＝W2、P1<P2C．W1＝W2、P1>P2 D．W1<W2、P1<P2答案：B解析：恒力做的功僅由力、位移及二者夾角決定，由題意，很顯然W1＝W2；沿粗糙面運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度小，通過(guò)相同位移所用時(shí)間長(zhǎng)，即t1>t2，根據(jù)P＝eq\f(W,t)，則有P1<P2，故選項(xiàng)B正確．7．(2010·唐山二中高一檢測(cè))中國(guó)海軍第二批護(hù)航編隊(duì)于4月2日赴亞丁灣、索馬里海域執(zhí)行護(hù)航任務(wù)．其中的“深圳”號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦額定功率為3×104kW，當(dāng)以最大的速度航行時(shí)，所受的阻力為2×106N，則該驅(qū)逐艦的最大航速為_(kāi)_______m/s，此時(shí)牽引力的大小為_(kāi)_______N.答案：15m/s2×106N解析：合力為零時(shí)，速度最大，此時(shí)有F＝f＝2×106N，由P＝Fv知vm＝eq\f(P,F)＝eq\f(3×107,2×106)m/s＝15m/s.8．如圖所示是一學(xué)生騎車爬坡的情形．假如他騎車時(shí)的最大功率是1200W，車和學(xué)生的總質(zhì)量為75kg，斜坡傾角為30°，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦阻力恒為60N，則此學(xué)生騎車上坡的最大速度是多少？假如他在水平路面上騎車，最大速度可達(dá)到多少？(g取10m/s2)答案：2.76m/s20m/s解析：當(dāng)人騎車向前的牽引力等于摩擦阻力與重力沿斜面向下的分力之和時(shí)速度最大，則P＝F·vmax＝(F阻＋mgsinθ)·vmax，故vmax＝eq\f(P,F阻＋mgsinθ)≈2.76m/s.當(dāng)該學(xué)生在水平路面上騎車時(shí)，最大速度為vmax′＝eq\f(P,F阻)＝20m/s.能力提升1．某同學(xué)進(jìn)行體能訓(xùn)練(如圖所示)，用了100s時(shí)間跑上20m高的高樓，試估測(cè)她登樓的平均功率最接近的數(shù)值是()A．10W B．100WC．1kW D．10kW答案：B解析：估計(jì)該同學(xué)質(zhì)量m＝50kg，人克服重力做功W人＝mgh.∴P＝eq\f(W人,t)＝100W，B選項(xiàng)正確．2．(2011·長(zhǎng)春十一中高一檢測(cè))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，則物體落地前瞬間，重力的瞬時(shí)功率為()A．300W B．400WC．500W D．700W答案：A解析：物體落地瞬間vg＝gt＝30m/s，∴PG＝mgvg＝300W.3．一個(gè)小孩站在船頭，如圖所示兩種情況用同樣大小的拉力拉繩，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間t(船未碰)小孩所做的功W1、W2及在時(shí)刻t小孩拉繩的即時(shí)功率P1、P2的關(guān)系為()A．W1＞W(wǎng)2，P1＝P2 B．W1＝W2，P1＝P2C．W1＜W2，P1＜P2 D．W1＜W2，P1＝P2答案：C解析：小孩所做的功在第一種情況是指對(duì)自身(包括所站的船)做的功．在第二種情況除對(duì)自身做功外，還包括對(duì)另外一船所做的功．由于兩種情況下人對(duì)自身所做功相等，所以W1＜W2.設(shè)t時(shí)刻小孩所在船的速率為v1(兩種情況下都是v1)．另一只船速率為v2，則P1＝Fv1，P2＝F(v1＋v2)，所以C項(xiàng)正確．4．(四川綿陽(yáng)南山中學(xué)高一檢測(cè))汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P.快進(jìn)入鬧市區(qū)時(shí)，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛．下面四個(gè)圖象中，哪個(gè)圖象正確表示了從司機(jī)減小油門開(kāi)始，汽車的速度與時(shí)間的關(guān)系()答案：C解析：功率減小一半后，汽車做加速度越來(lái)越小的減速運(yùn)動(dòng)，最終勻速運(yùn)動(dòng)．5．(2011·上海交大附中高一檢測(cè))如圖所示為一種測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的裝置，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m1，繩的一端拴在腰間并沿水平方向跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦)，繩的下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m2的重物，人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng)，使傳送帶以速率v勻速向右運(yùn)動(dòng)．下面說(shuō)法中正確的是()A．繩子拉力對(duì)人做正功B．人對(duì)傳送帶做正功C．運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后，運(yùn)動(dòng)員的體能消耗約為m2gvtD．運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后，運(yùn)動(dòng)員的體能消耗約為(m1＋m2)gvt答案：BC解析：由于人的重心不動(dòng)，所以人與傳送帶間的摩擦力大小為m2g，人對(duì)傳送帶做功的功率為m2gv，所以B、C正確，A、D錯(cuò)誤．6.如圖所示，某同學(xué)在跳繩比賽中，1min跳了120次，若每次起跳中有4/5時(shí)間騰空，該同學(xué)體重50kg，則他在跳繩中克服重力做功的平均功率是________W，若他在跳繩的1min內(nèi)，心臟跳動(dòng)了60次，每次心跳輸送1×10－4m3的血液，其血壓(可看作心臟血液壓強(qiáng)的平均值)為2×104Pa，則心臟工作的平均功率是________W.答案：2002解析：跳一次時(shí)間是t0＝eq\f(60,120)s＝eq\f(1,2)s，人跳離地面做豎直上拋，人上拋到最高點(diǎn)時(shí)間t＝eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(4,5)s＝eq\f(1,5)s.此過(guò)程中克服重力做功W＝mg(eq\f(1,2)gt2)＝100J.跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率eq\x