高一物理第四章 第7節(jié)功率教案 粵教版 必修2

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1、高一物理第四章 第7節(jié)功率教案 一、教學(xué)目的： 1．知道功率是表示做功快慢的物理量。 2．理解功率的概念，能運(yùn)用功率的公式P=W /t 進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 3．正確理解公式P=FVcosα的意義，知道什么是瞬時(shí)功率，什么是平均功率，并能用來(lái)解釋現(xiàn)象和進(jìn)行計(jì)算。 二、重點(diǎn)難點(diǎn) 1．理解功率的概念是本節(jié)的重點(diǎn)。 2．瞬時(shí)功率和平均功率計(jì)算是本節(jié)的難點(diǎn)。 3．機(jī)車起動(dòng)問(wèn)題是本節(jié)課對(duì)學(xué)生的一個(gè)能力培養(yǎng)點(diǎn)。 三、教學(xué)過(guò)程： （一）引入新課 上節(jié)課學(xué)習(xí)了功的概念及其計(jì)算。現(xiàn)在我們研究下面兩個(gè)問(wèn)題。 ①質(zhì)量為2kg的物體在4N的水平拉力F1作用下沿F1的方向以2 m/s的速度勻速前進(jìn)1

2、6m.在此過(guò)程中，有幾個(gè)力對(duì)物體做功，各做功多少？此過(guò)程用多長(zhǎng)時(shí)間？ ②質(zhì)量為2kg的物體靜止在光滑水平面上，在F2=4N的水平拉力作用下前進(jìn)16 m。在此過(guò)程中，有幾個(gè)力對(duì)物體做功？各做功多少？此過(guò)程用多長(zhǎng)時(shí)間？ （學(xué)生自己解答，教師小結(jié)。） ①中拉力做功：W11=F1S=64J；阻力做功：W12=-fS=-64J；時(shí)間：t1=s/V=8s. ②中拉力做功：W2=F2S=64J；時(shí)間t2=. 可見，力對(duì)物體做功多少，只由F、S及它們間夾角決定，與物體是否還受其它力、物體是勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。再比較一下，F(xiàn)1、F2做功一樣多，但所用時(shí)間不同。說(shuō)明力對(duì)物體做功還有一個(gè)快慢問(wèn)題。本

3、節(jié)課學(xué)習(xí)做功快慢的描述問(wèn)題。 板書課題：第二節(jié) 功率 （二）進(jìn)行新課 1．我們把描述力做功快慢的物理量定義為功率，這是物理學(xué)中的一個(gè)重要概念。 2．功率的概念 （1）定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫做功率。 定義式：P=W/t （2）單位：國(guó)際單位為瓦(W)，技術(shù)上常用“千瓦”（KW）作功率單位。 1W=1J/S，1KW=1000W。 （3）功率的物理意義：功率是描述力對(duì)物體做功快慢的物理量 功率大的做功快。不論在什么條件下，只要明確了功W和所用時(shí)間t，就可求出相應(yīng)的功率。 （4）功率是標(biāo)量。 由于功有正負(fù)，相應(yīng)的功率也有正負(fù)。功率的正負(fù)不表示大小，只表示做

4、功的性質(zhì)，即動(dòng)力的功率為正，阻力的功率為負(fù)，計(jì)算時(shí)不帶符號(hào)，只計(jì)絕對(duì)值。 根據(jù)W=FScosα和v=S/ t,可得P=Fvcosα。若F、S同向，可簡(jiǎn)化為P=Fv。 （5）功率的另一表達(dá)式：P=Fvcosα。 F：對(duì)物體做功的力。v：物體運(yùn)動(dòng)的速度。α：F與v的夾角。 3．平均功率和瞬時(shí)功率 （1）平均功率：描述力在一段時(shí)間內(nèi)做功的快慢，用P=W/t 計(jì)算，若用P=Fvcosα，V為t時(shí)間內(nèi)的平均速度。 平均功率是針對(duì)一段時(shí)間或一個(gè)過(guò)程而言的，因此在計(jì)算平均功率時(shí)一定要弄清是哪段時(shí)間或哪一個(gè)過(guò)程的平均功率。 （2）瞬時(shí)功率：描述力在某一時(shí)刻做功的快慢，只能用P=Fvcosα，V為

5、某時(shí)刻的瞬時(shí)速度。 瞬時(shí)功率是針對(duì)某一時(shí)刻或某一位置而言的，因此在計(jì)算瞬時(shí)功率時(shí)一定要弄清是哪個(gè)時(shí)刻或哪一個(gè)位置的瞬時(shí)功率。 【例題1】已知質(zhì)量為m的物體從高處自由下落，經(jīng)時(shí)間t，在t時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率為 ;在t時(shí)刻重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率為 。 解析：在t時(shí)間內(nèi)，物體下落的高度h=,重力對(duì)物體所做的總功W=,所以在t時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功的平均功率為;在t時(shí)刻重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率為. （3）額定功率和實(shí)際功率 額定功率指機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。實(shí)際功率是指機(jī)器工作中實(shí)際輸出的功率。機(jī)器不一定都

6、在額定功率下工作。實(shí)際功率總是小于或等于額定功率。對(duì)公式P=Fv的討論。 ①當(dāng)功率P一定時(shí)，。即做功的力越大，其速度就越小。 當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，要增大牽引力，就要減小速度。所以汽車上坡時(shí)，司機(jī)用換擋的辦法減小速度來(lái)得到較大的牽引力。 ②當(dāng)速度v一定時(shí)，。即做功的力越大，它的功率也越大。 汽車從平路到上坡，若要保持速度不變，必須加大油門，增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率來(lái)得到較大的牽引力。 ③當(dāng)力F一定時(shí)，。即速度越大，功率越大。 起重機(jī)吊同一物體以不同速度勻速上升，輸出功率不等，速度越大，起重機(jī)輸出功率越大。 4．先讓學(xué)生做課本例題。然后再講解。 5.對(duì)公式P=Fv的討論。 ①當(dāng)功率P一

7、定時(shí)，。即做功的力越大，其速度就越小。 當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，要增大牽引力，就要減小速度。所以汽車上坡時(shí)，司機(jī)用換擋的辦法減小速度來(lái)得到較大的牽引力。 ②當(dāng)速度v一定時(shí)，。即做功的力越大，它的功率也越大。 汽車從平路到上坡，若要保持速度不變，必須加大油門，增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率來(lái)得到較大的牽引力。 ③當(dāng)力F一定時(shí)，。即速度越大，功率越大。 起重機(jī)吊同一物體以不同速度勻速上升，輸出功率不等，速度越大，起重機(jī)輸出功率越大。 【例題2】飛機(jī)、輪船運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力并不恒定，當(dāng)速度很大時(shí)，阻力和速度的平方成正比，這時(shí)要把飛機(jī)、輪船的最大速度增大到原來(lái)的2倍，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率要增大到原來(lái)的： A．

8、2倍； B．4倍； C．6倍； D．8倍. 解析：飛機(jī)、輪船達(dá)到最大速度時(shí)牽引力F與阻力f相等，即F=f,而f=KV2,所以發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P=FV=KV3，要把飛機(jī)、輪船的最大速度增大到原來(lái)的2倍，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率要增大到原來(lái)的8倍. （三）課堂小結(jié) 功率 功率的物理意義：功率是描述力對(duì)物體做功快慢的物理量 平均功率：描述力在一段時(shí)間內(nèi)做功的快慢，用P=W/t 計(jì)算，若用P=Fvcosα，V為t時(shí)間內(nèi)的平均速度 瞬時(shí)功率：描述力在某一時(shí)刻做功的快慢，只能用P=Fvcosα，V為某時(shí)刻的瞬時(shí)速度。 額定功率和實(shí)際功率 （四）作業(yè)：課本練習(xí)1、3 說(shuō)明： 1．本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是使學(xué)生確切地理解公式P＝FV的意義，為此教材通過(guò)實(shí)例進(jìn)行分析，教學(xué)中還可以補(bǔ)充一些實(shí)例。 2．通過(guò)本節(jié)的例題的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用基本公式進(jìn)行計(jì)算，對(duì)平均功率和瞬時(shí)功率有所理解。 3．考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率與汽車的最大速度的關(guān)系比較難一些，單獨(dú)列為專題加以討論。在這個(gè)專題中，著重分析了汽車由開動(dòng)到勻速行駛的物理過(guò)程，然后運(yùn)用公式解題，以便使學(xué)生養(yǎng)成分析物理過(guò)程的習(xí)慣，避免簡(jiǎn)單地套用公式。