功率教案（高一，第七章，第二节）

二、功率

教学目标

知识目标

1．知道功率的定义、定义式、单位； 2．理解平均功率和瞬时功率；

3．理解功率的导出式P＝Fv的物理意义，掌握其用法 能力目标

1．学会求解各种不同的功率；

2．运用功率的不同表达式分析和解决动力机械运动问题。 德育目标

1、使学生养成具体问题具体人分析和严密思维的习惯； 2．提高学生理论联系实际、解决问题的能力。 教学重点

1．理解功率的概念；

2．知道功率的种类及其计算。

教学难点

功率的求解公式P＝Fv的意义和应用。 教学方法

电教法、理论联系实际归纳法 教学用具

CAI课件 课时安排

1课时

教 学 步 骤

导入新课

复习提问：

1、力对物体所做的功的求解公式是什么？

2、用多媒体分别演示两幅画面，并进行对比。

画面一：一台起重机在1分钟内把1吨重的货物匀速提到预定的高度。 画面二：另一台起重机在30秒内把1吨货物体匀速提到相同的高度。 3、分析：刚才画面上展示的两个过程中，起重机都物体做了功，且做的功是相同的，但是它们完成这些功所用的时间不同，第一台起重机做功所用时间长，我们说它做功慢；第二台起重机做同样的功，所用的时间短，我们说它做功快。

4、引入：通过上述例子，我们知道力对物体做功有快慢之分，今天我们就来学习表示物体做功快慢的物理量，板书课题[二、功率] 新课教学

（一）功率：

1、功率是表示物体做功快慢的物理量； 2、类比得到功率的公式。

(1)、在前边的运动学中，我们已学过一个表示运动快慢的物理量，请问它是哪个物理量？

学生回答：是速度。

（2）、同学们回忆一下，我们是如何求解速度的？

答：我们是用物体通过的位移和发生这段位移所用时间的比值来求解速度的。

（3）、类比：既然功率是表示物体做功快慢的物理量，所以我们可以用功跟完成这些功所用时间的比值来求解功率。用比值定义一个物理量是很常用的方法。

（4）、得到功率的求解公式并板书：P=W/t。 （5）、问：同学们能说出公式中各个字母所表示的物理量和单位吗？

W????力对物体所做的功t????做功所用的时间表示单位表示表示????焦耳?J?

单位单位????秒?s?

P????功率????瓦?W?

（6）、概括功率的单位：

国际单位：瓦特，常用单位有千瓦 3、功率的另一种求解公式 （1）用多媒体投影问题：

一个物体在F的作用下，在时间t内发生的位移为s，已知作用力F的方向和位移方向相同，求：

①力F所做的功：[W=Fs]

FsP??P??t②力F的功率：t??s而W?Fs?v??tW?????P?Fv ???⑵、由此得到功率的另一种求解公式P=Fv

即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积。

⑶、由于v=s/t求出的是物体在时间t内的平均速度。则P=Fv求出的是F在时间t内的平均功率。如果t取得足够小，则v就可以为某一时刻的瞬时速度。据P=Fv求出的就是F在该时刻的瞬时功率。

板书：平均功率P=Fv（v是平均速度） 瞬时功率P=Fv（v是瞬时速度）

⑷、讨论：由P=W/t求出的是瞬时功率还是瞬时功率？

综合学生讨论得到：由于据P=W/t求出的功率反映的是做功的平均快慢程度，所以，据P=W/t求出的是平均功率。

在P=W/t的旁边板书[求的是平均功率] （二） 关于功率计算的巩固训练 1、平均功率的巩固训练

⑴用投影片出示巩固训练题：

质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：

a、力F在t=3s内对物体所做的功；

b、力F在t=3s内对物体所做功的平均功率；

c、在3s末力F对物体做功的瞬时功率。 ⑵学生讨论并写出求解过程。

⑶用实物投影仪对求解过程进行评析，并展示正确解题过程。

解：物体在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可求出加速度a=F/m=2m/s2

则物体在3s末的速度v=at=6m/s；

物体在3s内的位移s?12at2?9m

a、力F做的功W=Fs=54J b、力F在3s内的平均功率P?Wt?18W

或P?Fv?18W

c、3s末力F的瞬时功率P=Fv=36W

2、瞬时功率的求解公式P=Fv的应用： ⑴用投影仪出示思考题： 对于公式P=Fv

a、当P一定时，F和v有什么关系？ b、当F一定时，P和v有什么关系？ c、当v一定时，F和P有什么关系？ ⑵学生回答：

当P一定时，F和v成反比。 当F一定时，P和v成正比。 当v一定时，F和P成正比。 ⑶用投影片出示思考题：

①、当汽车以恒定功率上坡时，司机常用换档的方法来减小速度，为什么？ ②、汽车上坡时，要保持速度不变，就必须加大油门，为什么？

⑷学生运用P=Fv得到的几个结论进行讨论分析。注意：强调加大油门的目的是为了增大输出功率。

⑸、介绍相关知识：

机车起动过程中，发动机的功率（实际功率）指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。发动机的额定功率，指的是该机器正常工作时的最大输出功率。实际输出功率可在零和额定值之间取值。

⑹、汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2，问：

①汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？

②若汽车保持以的 0.5m/s2加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？

解析：汽车起动过程中受到四个力，分别是重力G，支持力N，牵引力F，阻力f。

①由P=FV可知，当汽车从静止以额定功率起动时P保持不变，合力为 (F-f)。随着速度V的逐渐增大，牵引力F逐渐减小，而阻力不变。当合力等于零时（即F=f时）速度达到最大值。此时最大速度V?PF?Pf。

②由P=FV可知，当汽车从静止匀加速起动时，牵引力F保持不变，随着速度的逐渐增大，实际功率也逐渐增大，直到实际功率增大到额定功率时，匀加速起动过程结束。此后可以保持功率不变，减小牵引力F，使得速度继续增大，直到牵引力F等于阻力f时，速度达到最大值。

解：①由P=FV可知，当汽车从静止以额定功率起动后能达到最大速度时有

F?f ，所以最大速度为V?PF?Pf，带入数据可得V=12m/s。

②汽车匀加速起动过程中牵引力F不变，由牛顿第二定律可知

F?f?ma，F?ma?f，F?7.5?103N，

匀加速过程结束时功率达到最大（等于额定功率），此时汽车的速度为

V?PF?8m/s，

Va?16s由运动学公式可知这一过程用时t?

小 结

通过本节课的学习，我们知道了以下几个问题： 1、功率是表示物体做功快慢的物理量； 2、功率的单位有W、kW，1kW=1000W。

3、功率的求解公式有：P=W/t、P=Fv其中P=W/t和P=Fv可用来求解平均功率，而P=Fv也可用来求解瞬时功率。

4、要会用P=Fv分析汽车的两种起动过程。 作业 练习二 板书设计

1、表示做功快慢的物理量

2、功跟完成这些功所用时间的比值，叫功率。

W?P??求平均功率?t?3、公式：??v是平均速度?P?Fv????v是瞬时速度?,P是平均功率,P是瞬时功率

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