2018-2019學(xué)年高中物理 第七章 機械能守恒定律 3 功率課件 新人教版必修2.ppt

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1、3功率,教學(xué)目標(biāo),【重點】理解功率的概念【難點】理解功率與力、速度的關(guān)系,瞬時功率和平均功率的計算,重點難點,“功率”概念的建立,采用了物理學(xué)中經(jīng)常使用的比值定義法,所以本節(jié)課的教學(xué)應(yīng)立足于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,通過學(xué)習(xí)物理研究方法,使學(xué)生學(xué)會思考問題在機車啟動過程的分析著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物理與社會生活的密切聯(lián)系,綜合運用動力學(xué)知識和功率概念分析問題和解決問題通過學(xué)生設(shè)計測量機械功率的實驗,達(dá)到學(xué)以致用的目的,培養(yǎng)學(xué)生運用科學(xué)知識解決實際問題的能力,教學(xué)建議,【導(dǎo)入一】教師活動:初中我們學(xué)過做功的兩個因素是什么?學(xué)生思考并回答:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上移動的距

2、離擴展:高中我們已學(xué)習(xí)了位移,所以做功的兩個要素我們可以認(rèn)為是:作用在物體上的力;物體在力的方向上移動的位移,新課導(dǎo)入,一個物體受到力的作用,且在力的方向上移動了一段位移,這時,我們就說這個力對物體做了功在初中學(xué)習(xí)功的概念時,強調(diào)物體運動方向和力的方向的一致性,如果力的方向與物體的運動方向不一致呢?相反呢?力對物體做不做功?若做了功,又做了多少功?怎樣計算這些功呢?本節(jié)課我們來繼續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)功的知識,在初中的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴展,新課導(dǎo)入,【導(dǎo)入二】應(yīng)用實物器材,讓幾位學(xué)生到臺上動手操作將物體從一個位置移動到另一位置例如:1出示茶杯,要求學(xué)生動手將茶杯從講臺桌的一端移動到另外一端(或移到窗臺上)2將一

3、桶水從教室左端提到右端3放有重物并帶有拉繩的小車從教室的前排拉到后排讓學(xué)生動手操作上述幾種過程并將操作過程用示意圖展示在黑板上,新課導(dǎo)入,預(yù)測:學(xué)生可以采用不同的方法,如平推、上提、斜拉等搬運方法達(dá)到搬運的目的教師提出問題:幾位同學(xué)在上述操作過程中,他們對物體的作用力在哪些階段做了功?所做的功如何計算?,新課導(dǎo)入,1物理意義:功率是表示做功快慢的物理量2定義:功W與完成這些功所用時間t的比值3定義式:_4單位:在國際單位制中,功率的單位是_,簡稱_,符號是_.1W1J/s,1kW103W.,功率,知識必備,知識點一,瓦特,瓦,W,知識必備,實際輸出,1當(dāng)一個力與物體運動方向在同一條直線上時,這

4、個力對物體做功的功率等于_與物體_的乘積2關(guān)系式:P_(1)若v是物體的平均速度,則PFv對應(yīng)這段時間內(nèi)的_功率(2)若v是瞬時速度,則P表示該時刻的_功率,功率與速度,知識必備,知識點二,力,運動速度,Fv,平均,瞬時,想一想不論是人力直接做功,還是使用牛、馬等畜力做功,或者是利用機械來做功,人們除了關(guān)注做功的多少,為什么還要關(guān)注做功的快慢呢?要點總結(jié)1功率的概念是通過比值形式定義的,因此不能籠統(tǒng)地說完成的功越多,功率就一定越大2對于功率的計算主要有以下途徑:通過定義式_計算(得到的是平均功率);通過_計算(v是平均速度則P為平均功率,v是瞬時速度則P為瞬時功率)說明:如果F、v二者存在夾角

5、,則用PFvcos來計算功率,學(xué)習(xí)互動,功率的理解和計算,考點一,PFv,學(xué)習(xí)互動,例1在F6N的水平力作用下,質(zhì)量m3kg的物體在光滑水平面上由靜止開始運動,運動時間t3s求:(1)力F在t3s內(nèi)對物體做的功;(2)力F在t3s內(nèi)對物體做功的平均功率;(3)在3s末力F對物體做功的瞬時功率,答案(1)54J(2)18W(3)36W,學(xué)習(xí)互動,1,學(xué)習(xí)互動,點評在功率的兩個公式中,用定義式計算的一定是平均功率,而用PFv計算時,如果v是平均速度,則功率為平均功率,如果v是瞬時速度,則功率為瞬時功率,想一想汽車上坡時,司機要通過換擋來減小速度,這是為什么呢?要點總結(jié)1公式PFv中,F(xiàn)為作用在物體

6、上的力,v為物體_大小,P為F對物體做功的功率2當(dāng)發(fā)動機的功率P一定時,牽引力F與機車速度v成_,學(xué)習(xí)互動,功率和速度的關(guān)系,考點二,對地速度,反比,學(xué)習(xí)互動,例2已知飛機飛行時所受阻力與其速度成正比,如果某戰(zhàn)斗機以v的速度水平勻速行駛時,其發(fā)動機的功率為P.當(dāng)該戰(zhàn)斗機以3v的速度水平勻速行駛時,戰(zhàn)斗機發(fā)動機的功率為()APB3PC6PD9P,答案D,解析根據(jù)題意可知,戰(zhàn)斗機以速度v水平勻速行駛時,戰(zhàn)斗機的動力為FFfkv,此時戰(zhàn)斗機的功率為PFvkv2;當(dāng)戰(zhàn)斗機以3v的速度勻速行駛時,戰(zhàn)斗機的動力變?yōu)镕Ffk3v,此時戰(zhàn)斗機的功率變?yōu)镻F3v9kv2,聯(lián)立可得P9P.,點評本題的分析要注意以

7、下兩點:第一,戰(zhàn)斗機水平勻速飛行,其動力與阻力大小相等;第二,戰(zhàn)斗機速度發(fā)生變化時,其所受阻力也相應(yīng)發(fā)生變化,學(xué)習(xí)互動,例3將一物體用輕質(zhì)細(xì)線拴住,一端固定于O點,將細(xì)線拉直并使細(xì)線處于水平狀態(tài),如圖731所示,將物體無初速度釋放,物體下擺到懸點正下方過程中,重力的瞬時功率變化情況是()A一直增大B一直減小C先增大后減小D先減小后增大,圖731,答案C,解析在剛釋放時,物體的速度為零,故重力的瞬時功率為零到達(dá)最低點時,物體的速度最大,但速度方向與重力的方向垂直,故重力的瞬時功率也為零但下落過程中重力的瞬時功率并不為零,故重力的瞬時功率先增大后減小,C選項正確,想一想你能設(shè)法估測一名滑冰運動員沿

8、水平直線滑行時的功率嗎?需要做哪些測量工作?要點總結(jié)現(xiàn)實生活、工作以及體育比賽中有很多做功情景,如跑步、跳繩、搬運貨物、拋接物體等都涉及做功問題,也都會涉及功率問題將這些活動進(jìn)行合理模型化轉(zhuǎn)化是計算其功率的關(guān)鍵,學(xué)習(xí)互動,生活中的功率問題,考點三,學(xué)習(xí)互動,例42014年9月22日,林清峰代表中國舉重隊出戰(zhàn)韓國仁川亞運會男子舉重項目69公斤級的比賽,并且拿到了金牌比賽中,林清峰第二次試舉,他成功舉起187公斤杠鈴,歷時約3s,則林清峰在舉起杠鈴過程中的平均功率是()A一百瓦左右B一千瓦左右C幾千瓦D幾十千瓦,答案B,學(xué)習(xí)互動,點評本題的分析主要是做好兩方面工作:其一,舉重運動的模型化轉(zhuǎn)化,將舉

9、重運動視為物體豎直上升的運動,且其始、末速度為零;其二,做好相關(guān)數(shù)據(jù)的估計,例如本題中杠鈴上升的高度近似為2m、舉重過程持續(xù)的時間約為3s等數(shù)值的估計,不能出現(xiàn)脫離實際的錯誤,備用習(xí)題,一輛汽車以功率P1在平直公路上勻速行駛,若駕駛員突然減小油門,使汽車的功率減小為P2并繼續(xù)行駛?cè)粽麄€過程中阻力恒定不變,此后汽車發(fā)動機的牽引力將()A保持不變B不斷減小C突然減小,再增大,后保持不變D突然增大,再減小,后保持不變,解析由P1Fv知,當(dāng)汽車以功率P1勻速行駛時,F(xiàn)Ff,加速度a0.若突然減小油門,汽車的功率由P1減小到P2,則F突然減小整個過程中阻力Ff恒定不變,即FFf,此時加速度a0,所以汽車

10、將減速由P2Fv知,此后保持功率P2不變繼續(xù)行駛,v減小,F(xiàn)增大當(dāng)FFf時,汽車不再減速,而以一較小速度勻速行駛,牽引力不再增大,答案C,自我檢測,1(對功率的理解)(多選)關(guān)于功率,下列說法中正確的是()A功率是表示力做功多少的物理量B功率是表示力做功快慢的物理量C做功時間越長,功率一定越小D力做功越多,功率不一定越大,答案BD,自我檢測,2(PFv的理解)汽車上坡的時候,司機必須換擋,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,自我檢測,3(功率的計算)(多選)如圖732甲所示,滑輪質(zhì)量、摩擦均不計,質(zhì)量為2kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運動,其速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示,由此可知(g取10m/s2)()A物體加速度大小為2m/s2BF的大小為21NC4s末F的功率大小為42WD4s內(nèi)F做功的平均功率為21W,圖732,學(xué)習(xí)互動,答案CD,

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