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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 7.3 功率课 题 7.3 功 率备课时间 上课时间 总课时数1知道功率的物理意义、定义式、 单位；2懂得功率的导出式 P=Fv知 识 与 技 的物理意义, 并把握其用法, 会利用功率的两个公式来说明现象和进能 行运算； 3懂得平均功率和瞬时功率,明白平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区分与联系；1通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,通过功率课 程过程与的定义过程,体会应用比值方法建立物理概念的方法；目标方法2学会求解各种不同的功率；3运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题；1使
2、同学养成详细问题详细分析和严密思维的习惯；情 感 态 度 与价值观2提高同学理论联系实际、解决实际问题的才能；3培育同学敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯；教学重点教学难点1懂得功率的概念；2知道功率的种类及其运算；1功率的表达式P=Fv 的物理意义和运用；2瞬时功率和平均功率的运算；教学过程 新课导入 老师：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功,这与人力直接 做功或畜力做功,在完胜利的快慢方面有何不同？请举例说明；猜测同学所举事例可能有：二次备课（ 引 发 学 生 摸索, 让同学 从 身 边 生 活 寻 找 做 功 快 慢的事例, 并思 考 机 械 与1、人上高楼（如8 层楼）时
3、,乘电梯比走路要快得多；人 或 畜 力 做 功 快 慢 的 差 异；）2、拖拉机耕地比牛耕地要快得多；3、挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多；4、从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 8 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5、 （列举生产、功是能量转化的量度,人们非常关注做功的多少；然而不同的机械或人,其 做功的快慢是不同的；生 活 中 发 生 的事例, 使学 生 体 会 功 率
4、与生活、 生产 息息相关, 无 处不在, 争论 功 率 具 有 重老师：在建筑工地上分别采纳以下三种方式,把1t 的货物从地面运到三楼,方式一：搬运工分批搬运,需时间3h 方式二：用一台起重机提升,需时1min 要 的 现 实 意方式三：用另一台起重机提升,需时30 s 义,并引导学 生 注 意 观 察 身 边 物 理 现 象,体会到物 理 知 识 就 在 我们身边, 感 悟 物 理 规 律 争论的价值,激 起 学 生 的 求知欲；）上述三种情形下,把货物由地面运到三楼时,请摸索以下问题：1、用不同的方式,对货物所做的功是否相同？2、所用时间不同,三种方式中做功的快慢是否相同？结论：对重物所做
5、的功相同,但所用时间不同,说明做功快慢不同；说明：通过引导同学分析有关事例,形成初步共识： 人们选用机械来做功时,不仅要考虑做功多少,仍要考虑机械做功的快慢；如挖掘机做功比人快；大 卡车比拖拉机做功快；拖拉机耕地比牛耕地要快；起重吊车比搬运工人做功快；抽水机比辘轳提水快,等等；争论做功的快慢有着重要的实际意义；通过实际问题让同学感性地熟识做功的快慢；老师：不同的机器或物体做功有快有慢,如何来衡量做功的快慢呢？请同学 们摸索并提出解决方案；猜测同学可能有以下熟识：1、挑选相同时间,比较做功多少,做功多的,做功就快；（ 分 析 一 些 生产事例、 工 作场面, 或展 示 一 些 做 功 快 慢 不
6、 同 的 图片； 有条件的 情 况 下 仍2、挑选做相同的功,比较做功的时间长短,时间长的,做功就慢；“功可 通 过 多 媒3、类比 “速度 ” 的定义方法, 用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义体 手 段 更 生率”；动 地 展 示 这些 画 面 和 情4、 景,使同学对 第 2 页,共 8 页 说明：对同学提出的各种方案可能有问题或不完整,老师应勉励同学在沟通做 功 快 慢 的中补充完善自己的熟识；情 形 有 更 为教学中留意引导同学类比如“速度 ” 、“ 加速度 ”概念的定义方法,体会比值法形 象 和 具 体的熟识, 从而定义功率概念；为 建 立 正 确细心整理归纳 精选学习资料 -
7、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -新课推动 的 “ 功 率 ” 概一、功率的含义（板书）念 打 下 良 好基础；）1定义：功W 与完成这些功所用时间t 的比值叫做功率；（ 引 导 学 生2定义式： P=W/ t（板书）3物理意义：表示物体做功快慢的物理量；（板书）摸索： 如何比较 物 体 做 功4单位：（板书）老师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物 理量及其单位；快 慢 ？ 讨 论 中 注 意 培 养 学 生 的 发 散国际单位：瓦特（w
8、）,常用单位：千瓦（kw）或焦耳 / 秒（ J/s）（板书）思 维 能 力 和 W功单位：焦耳（J）批 判 思 维 能做功所用时间 单位：秒 s 力；）换算关系： w= J/s（板书）说明：用已知物理量的比值定义新的物理量,是建立物理概念常用的方法；使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律,像我们已经争论过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的；5. 功率是标量,功率表示做功过程中能量转化的快慢；（板书）6. 争论与沟通：小试验：把一段粉笔放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使粉 笔开头下滑；请同学认真分析一下,在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作 用？哪些
9、力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？假如斜面的倾角增大,情形会有什么变化？倾角增大时,功率是否也增大？提示：（1）比较不同倾角时的功率,应留意粉笔开头下滑处的高度应相同；争论 功率时须指明哪个力的功率；（2）试验的分析争论,要留意所分析的是某个力的平均功率；留意引导学 生进行受力分析、做功分析,可利用功率的定义式,在理论上进行推演,使 思维更加严密；7. 一些常见机械做功功率（1）汽车发动机5 10 4 W15 10 4 W （2）摩托车约2 10 3 W 第 3 页,共 8 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
10、- - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -（3）喷气客机约2 10 8 W （4）人心脏跳动的功率1.5W 左右（ 让 学 生 根（5）火箭的发动机约1 10 13 W （6）万吨巨轮106W 以上据 所 学 知 识和 功 率 定 义（7）蓝鲸游动的功率可达350kW （8）人的平均功率约1 10 2 W 式进行推演,（9）优秀运动员短时间内的功率可达培 养 良 好 的1000W 科 学 思 维 能二、功率 P 与力 F、速度 v 的关系（板书）力 和 思 维 习惯）1. 功率与力、速度的关系推导（板书）（ 注 意 引 发老师：一部汽车载
11、重时和空车时,在大路上以相同的速度行驶,试争论这两 种情形下汽车的输出功率是否相同？为什么？猜测同学的回答可能有：（1）载重汽车与地摩擦力较大,牵引力也大,由于行驶速度一样,故相同 时间内,载重车的牵引力做功较多,所以载重汽车的输出功率较大；学 生 思 考 解 决 问 题 的 思 路,应用功和 功 率 的 定 义 式 进 行 分 析 和推导；）（2）载重汽车行驶得比空车慢,因此功率较小；（3）载重汽车比空车费劲,因此载重车的输出功率较空车时要大些；（4） 说明：上述分析争论的目的是启示同学摸索功率与力和速度有何关系；同学分析可能会显现片面和不完整回答,老师要参与到同学的争论分析中,帮忙、启示和
12、引导同学形成正确的熟识；得出正确的答案 1；接着,老师引导同学摸索,如何运算牵引力的功率；老师：某汽车在平直大路上做匀速直线运动,已知其牵引力大小为 F,运行速度为 v,试求此时汽车牵引力 F 的功率为多少？2.公式： P=Fv（F 与位移 s 或 v 同方向）（板书）即力 F 的功率等于力 F 和物体运动速度 v 的乘积 .；留意 F是速度 v 方向上的作用力；分析争论：由 v = s / t 求出的是物体在时间 内的平均速度,代入公式 P=F v求出的功率是 F 在时间 内的 平均功率 ；假如 取得足够小,就 v 表示瞬时速度,此时由 Fv 求得的功率就是 F在该时刻的瞬时功率；即当 v
13、为平均速度时,求得的功率就是平均功率,功率；总结：v 为瞬时速度时,求得的功率就是瞬时细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 8 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -v 是平均速度 v ,P 是平均功率P （ F为恒力,且F 与 v 同向）P=Fv v 是瞬时速度, P 是瞬时功率（板书）（ 汽 车 上 坡 说明：假如物体做匀速直线运动,由于瞬时速度与平均速度相等,故此时平 的时候, 司机 均功率等于瞬时功率；常 用 换 挡 的老师：汽车以额
14、定功率在平直大路行驶时,如前方遇到了一段较陡的上坡路 方 法 来 减 小段,汽车司机要做好什么调整,才能确保汽车驶到坡顶？为什么？速度, 来得到较 大 的 牵 引猜测同学的回答可能有：（1）加大油门,汽车可顺当行驶到达坡顶；（2）汽车要换档,才能顺当行驶到达坡顶；（3） 师生共同分析：力；）（ 汽 车 上 坡 时,要保持速 度不变, 就必 须加大油门,增 大 输 出 功 率 来 得 到 较 大 的 牵 引 力；）（ 起 重 机 在 竖 直 方 向 匀 速 吊 起 某 一 重物时, 由于 牵 引 力 与 重 物 的 重 力 相（1） 依据P=Fv 知,汽车以额定功率行驶,因遇上坡路段,汽车所需的
15、牵引力增大了,如要保持行驶速度不变,这是不行能的；加大油门,只会增加发动机的输出功率（超过额定功率）,发动机将因超负荷而过热损坏；（2） 这是一种正确的操作方式,当司机将发动机的速度档位调低后,速度 减小了,牵引力加大了,只要牵引力足够,汽车便可顺当上坡；老师依据课堂需要仍可以提出一些问题让同学进一步争论,如：（1）汽车上坡的时候,司机常用换挡的方法来减小速度,为什么？等,即牵引力（2）汽车上坡时,要保持速度不变,应如何做？（3）起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时,为什么发动机的输出功率越 大,起吊速度就越大？保持不变, 发 动 机 输 出 的 功率越大, 起吊 的 速 度 就摸索：汽车等交通
16、工具,如何才能获得更大的行驶速度？越大；）老师：由 P = W / t 求出的是瞬时功率仍是平均功率同学小组争论后得出：由公式P = W / t 求出的功率,反映了该力在t 时间内做功的平均快慢,故由公式P = W / t 求出的功率是平均功率；老师：人力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那 样快呢？人假如做功过快,会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么 后果呢？细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 8 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - -
17、 - - - - - -（人做功过快,会引起疲惫、甚至受伤、生病等,汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁； ）老师：奥运长跑运动员能否用100m 短跑的速度来完成5000m 的赛跑路程呢？为什么？（奥运竞赛是一种挑战运动局限的竞赛,人与机器一样,不能长时间超负荷运动,短跑运动员在 100m 赛跑中,时间不过是十几秒,能以最大的速度跑完全程,此时运动员的输出功率是正常时的数十倍；在 5000m 的长跑运动中,运动员不行能长时间超负荷运动,因此长跑运动员不行能始终保持百米赛跑 那样的速度； ）说明：让同学通过摸索自己身边所熟识的问题,熟识额定功率和实际功率的 概念以及概念的意义；老师：你对 “ 额
18、定功率和实际功率以及平均功率和瞬时功率”是怎样懂得的？ 额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率；也是机械发 动机铭牌上的标称值；额定功率是动力机械重要的性能指标,一个动力机械的额定功率是肯定的,机器不肯定都在额定功率下工作；实际功率：机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率；实际功率可以小于额定功率,可以等于其额定功率（称满负荷运行）,但不 能大于额定功率,否就简单将机械损坏；机车启动过程中,发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功 率； 平均功率：物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率；通常用定 义式 P=W/t 描述,只有当物体匀速运动时,才等于瞬时功率；瞬时功率：
19、物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率；通常用 P=Fv 表示,必 须留意 F、v 与 P 的同时性；许多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率,请同学将家里的电器设备上 的额定功率都记录下来,运算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少 电能？哪一部机器最耗电？并与同学进行沟通；老师：（课件展现）（1）当牵引力F肯定时,功率P 和速度 v 之间有什么关系？ 第 6 页,共 8 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -（2）当速度
20、 v 肯定时,牵引力F 和功率 P 之间关系如何？（3）当输出功率P肯定时,牵引力F 和速度 v 之间有什么关系？依据公式 P =F v 可知,物体的运动速度v 与牵引力 F 成反比,假如汽车需要较大的牵引力,就必需减小运动速度；课件展现以下关系：F 肯定时, Pv （板书）v 方向间的夹角）据 P=Fv可得v 肯定时, PF（板书）P 肯定时, F1（板书）v3.推广式： P=Fvcos （ 为力 F与瞬时速度说明：（1）当 F 为合外力时, P 为合外力做功的功率；当F为某一外力时,P 为该力做功的功率；（2）在汽车等交通工具一类问题中,式中P 为发动机的实际功率,F 为发动机的牵引力,
21、v 为汽车的瞬时速度；二、例题讲解1、功率的运算例 1、从空中以 40m/s 的初速度沿着水平方向抛出一个重为 10N 的物体,不计空气阻力,取 g=10m/s 2,求 1 在抛出后 3s 内重力的功率；2 在抛出后3s 时重力的功率 设 3s 时未落地 ；解 析13s内 的 功 率 是 指 平 均 功 率 , 3s内 重 力 做 功 第 7 页,共 8 页 - - - - - - - - - Wcmghmg1 gt 22,故PW Cmg1gt101103150 W；t222 3s时的功率是指瞬时功率,应用PFvcos求解,结合平抛学问得PFvcosmgvymggt=10 10 3=300W；
22、细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -例 2、 一个质量为m的物体,从高度为h,长度为 L 的光滑斜面顶端由静止开头下滑,求物体到达斜面底端时重力做功的功率？解析：此题所求重力做功的功率,应为瞬时功率 P= mgv cos ,而速度 v是 沿 着 斜 面 向 下 的 ； 如 图 2-3-1 , 设 斜 面 的 倾 角 为 , 根 据v 2 al 2 gL sin 而 （ 90 ）,所以 P mgv cos mg 2 gL sin sin mgh 2 gh / L点评：此题主要考查对瞬时功率的运算,要求同学们对三角关系懂得通彻,并且敏捷运用公式. 第 8 页,共 8 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -