【人教版】物理必修二73《功率》导学案(含答案).doc

课时7.3 功 率 1.理解功率的概念,能运用功率的定义式P=进行有关的计算。 2.理解额定功率和实际功率的概念。 3.了解平均功率和瞬时功率的含义。 4.根据平均功率的定义式,推导P=Fv,并能用于分析、计算和解释有关现象。 5.能分析汽车发动机功率一定时,牵引力与速度之间的关系。 6.通过对各种机械的功率的探究和有关功率的测量,认识功率概念在生活中的应用。 重点难点:理解功率的概念,能灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。 教学建议:教学中可通过一些实际问题让学生回忆,举例说明做功有快慢之分,从而建立功率的概念;在研究额定功率和实际功率的问题时,注意联系生活实际;关于瞬时功率教材没特别要求,而设置在“做一做”栏目中,极限思想在研究瞬时速度时要有所渗透。对机车启动过程的分析着重培养学生的逻辑思维,引导学生认识物理与社会生活的密切联系,培养学生综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。 导入新课:同学们平时都要做作业,作业做得多是不是作业就做得快呢?(学生回答:不一定。)那么在物理中,做功多是不是意味着做功快呢?(学生回答:也不一定。)今天我们就一起来探讨做功快慢的问题。 1.功率 功率是用来描述①做功快慢的物理量,它是②标量(填“矢量”或“标量”);公式P=适用于计算③平均功率(填“平均功率”或“瞬时功率”),公式P=Fvcos α中α表示④力F与速度v的夹角。 2.机车的两种特殊启动 (1)机车以恒定功率启动:设机车速度为v,运动过程中发动机的功率P是⑤恒定的,设机车所受阻力f不变,发动机的牵引力为F,机车启动后随着速度增大,则发动机的牵引力F变⑥小,加速度变⑦小,当发动机的牵引力与机车所受阻力相等时,机车做⑧匀速运动。 (2)机车以恒定加速度启动:机车以恒定加速度a启动后,设机车所受阻力f不变,发动机的牵引力F是⑨恒定的,随着机车速度增大,发动机的功率P变⑩大,机车速度能否一直增大?答:不能,原因是:发动机的功率不能超过其额定功率。 1.普通的白炽灯或日光灯正常发光时的功率一般多大? 解答:十几瓦至一百瓦。 2.做功越多是不是功率越大? 解答:不一定。 3.汽车发动功率相同的情况下,速度越大则发动机提供的牵引力是越大还是越小? 解答:功率一定,速度越大,牵引力越小。 主题1:功和功率 问题:某工程队有四台起重机:甲起重机能在1 min内把1 t的货物匀速提高10 m;乙起重机能在30 s内把1 t的货物匀速提高6 m;丙起重机能在30 s内把2 t的货物匀速提高3 m;丁起重机能在1 min内把2 t的货物匀速提高5 m。 (1)上述情况下四台起重机做功是不是一样呢?谁做功最多?谁做功最快?如何比较这四台起重机做功的快慢? (2)功率的定义用了什么方法? 功率的定义式怎么书写?适用范围是什么?我们以前学过的哪些物理量也是用这种方法进行定义的? 解答:(1)这四台起重机中甲、丁做的功多,均为1×105 J;乙、丙起重机做的功少,均为6×104 J。乙、丙起重机做功快。通过比较单位时间内做功的多少可知做功的快慢。 (2)功率的定义方法叫作比值定义法;功率的定义式是P=,它适用于任何情况下功率的计算;速度、加速度、动摩擦因数等物理量都是比值定义法定义的。 知识链接:功率表示做功的快慢,功率大表示做功快,不一定做功多。因为做功的多少,还与时间长短有关。 主题2:对平均功率、瞬时功率及P=Fv的理解 问题:(1)什么是平均功率?平均功率的公式是怎样的?什么是瞬时功率?瞬时功率的公式是怎样的? (2)怎样理解P=Fv这一公式? (3)P=Fv中三个量的制约关系是怎样的? 解答:(1)平均功率是一段时间内或某一过程中做功的快慢,平均功率的公式是=,或者=F,是一段时间内或某一过程中的平均速度;瞬时功率是在某一时刻或某一位置时做功的快慢,P=Fv,v是某一时刻或某一位置的瞬时速度。 (2)对P=Fv的理解: ①公式P=Fv中的力F与速度v应共线,若v为瞬时速度,则用此式计算出的功率为瞬时功率,若v为平均速度,则计算的是该段时间内的平均功率。 ②用此式计算功率时要明确是哪个力的功率,还是物体所受合力的功率,汽车的功率是指汽车牵引力的功率,起重机吊起货物的功率就是钢丝拉力的功率。 (3)P=Fv中三个量的制约关系:P一定时F与v成反比,例如汽车上坡时,要增大牵引力,应换低速挡减小速度;v一定时F与P成正比,例如汽车上坡时,要使速度不变,应加大油门,增大输出功率,获得较大牵引力,F一定时v与P成正比,例如汽车在高速路上,加大油门增大输出功率,可以提高速度。 知识链接:求平均功率要明确是哪段时间内的平均功率;求瞬时功率要明确是哪一时刻或哪一位置的瞬时功率。 主题3: