第一篇:5.3 功率 教案(新課標(biāo))
功率 教案(新標(biāo))
一、教學(xué)目標(biāo)
.理解功率的概念:
知道功率是表示做功快慢的物理量。
知道功率的定義和定義式P=/t;知道在國際單位制中,功率的單位是瓦特。
知道公式P=Fv的物理意義。
2.掌握功率的計(jì)算:
能夠用公式P=/t解答有關(guān)的問題。
能夠用公式P=Fv解答有關(guān)的問題。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
.功率的概念、功率的物理意義是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,如果學(xué)生能懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化的快慢,自然能感悟出功率實(shí)際上是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量。
2.瞬時(shí)功率的概念學(xué)生較難理解,這是難點(diǎn)。學(xué)生往往認(rèn)為,在某瞬時(shí)物體沒有位移就沒有做功問題,更談不上功率了。如果學(xué)生沒有認(rèn)識(shí)到功率是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量,這個(gè)難點(diǎn)就不易突破,因此,在前面講清楚功率的物理意義很有必要,它是理解瞬時(shí)功率概念和物理意義的基礎(chǔ)。
三、主要教學(xué)過程
引入題
首先以提問方式復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,重點(diǎn)是功的概念和功的物理意義。
然后提出力對(duì)物體做功的實(shí)際問題中,有做功快慢之分,物理學(xué)中又是如何來描述的?這節(jié)我們就來研究這個(gè)問題。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
.功率
初中同學(xué)們學(xué)習(xí)過功率的有關(guān)知識(shí),都知道功率是用來描述力做功快慢的物理量。我們一起討論一些問題。
力F1對(duì)甲物體做功為1,所用時(shí)間為t1;力F2對(duì)乙物體做功為2,所用時(shí)間為t2,在下列條下,哪個(gè)力做功快?
A.1=2,t1>t2;
B.1=2,t1<t2;
.1>2,t1=t2;
D.1<2,t1=t2。
上述條下,哪個(gè)力做功快的問題學(xué)生都能作出判斷,其實(shí)都是根據(jù)/t這一比值進(jìn)行分析判斷的。讓學(xué)生把這個(gè)意思說出來,然后總結(jié)并板書如下:
功率是描述做功快慢的物理量。
功和完成這些功所用的時(shí)間之比,叫做功率。如果用表示功,t
明確告訴學(xué)生上式即為功率的定義式,然后說明P的單位,用、t用s作單位,P的單位為/s,稱為瓦特,符號(hào)為。最后分析并說明功率是標(biāo)量。
接下來著重說明,功率的大小與單位時(shí)間內(nèi)力所做的功為等值。
至此,再將功的定義式與速度v的定義式作類比,使學(xué)生理解,雖然研究的是不同性質(zhì)的問題,但是研究方法是相同的。然后提出問題,與學(xué)生一起討論功率的物理意義。
上一節(jié)我們講了功的概念、功的公式之后,經(jīng)過分析和討論,對(duì)功的物理意義已有所了解。誰能復(fù)述一下?
在學(xué)生說出做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程之后,立即啟發(fā):那么做功快慢恰能表明能量轉(zhuǎn)化的快慢嗎?因此,應(yīng)該將功率理解為是描述做功過程中能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量,并將這一認(rèn)識(shí)進(jìn)行板書。
2.平均功率與瞬時(shí)功率
舉例一個(gè)質(zhì)量是10g的物體,從地面上方20高處開始做自由落體運(yùn)動(dòng),第1s時(shí)間內(nèi)下落的位移是多少?這1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功?第2s時(shí)間內(nèi)物體下落的位移是多少?這1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功?前1s和后1s重力對(duì)物體做功的功率各是多大?這2s時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率是多大?
指出即使是同一個(gè)力對(duì)物體做功,在不同時(shí)間內(nèi)做功的功率也可能是有變化的。因而,用P=/t求得的功率只能反映t時(shí)間內(nèi)做功的快慢,只具有平均的意義。板書如下:
平均功率
瞬時(shí)功率
為了比較細(xì)致地表示出每時(shí)每刻的做功快慢,引入了瞬時(shí)功率的概念,即瞬時(shí)功率是表示某個(gè)瞬時(shí)做功快慢的物理量。
提出瞬時(shí)功率如何計(jì)算的問題后,作如下推導(dǎo):
一段較短時(shí)間內(nèi)的平均功率可以寫成如下公式,而Δ
P=F·v此為瞬時(shí)功率計(jì)算公式
討論:
①如果作用于物體上的力F為恒力,且物體以速度v勻速運(yùn)動(dòng),則力對(duì)物體做功的功率保持不變。此情況下,任意一段時(shí)間內(nèi)的平均功率與任一瞬時(shí)的瞬時(shí)功率都是相同的。
②很多動(dòng)力機(jī)器通常有一個(gè)額定功率,且通常使其在額定功率狀態(tài)工作,根據(jù)P=Fv可知:
當(dāng)路面阻力較小時(shí),牽引力F也小,v可以大,即汽車可以跑得快些;
當(dāng)路面阻力較大,或爬坡時(shí),需要比較大的牽引力,v必須小。這就是爬坡時(shí)汽車換低速擋的道理。
③如果動(dòng)力機(jī)器原來在遠(yuǎn)小于額定功率的條下工作,例如汽車剛剛起動(dòng)后的一段時(shí)間內(nèi),速度逐漸增大過程中,牽引力仍可增大,即F和v可以同時(shí)增大,但是這一情況應(yīng)以二者乘積等于額定功率為限度,即當(dāng)Fv=P額。以后,這種情況不可能實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)用公式P=Fv計(jì)算=1g的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)中下落1s末和2s末的瞬時(shí)功率。
由v1=10/s按公式求得P1=100;由v2=20/s按公式求得P2=200。
根據(jù)上述結(jié)果啟發(fā)學(xué)生思考瞬時(shí)功率的物理意義。最后指出,此題中是重力對(duì)物體做功,使重力勢(shì)能逐漸向動(dòng)能轉(zhuǎn)化。隨著時(shí)間的延續(xù),重力勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化加快。
3.例題講解
例1.如圖1所示,位于水平面上的物體A的質(zhì)量=g,在F=10N的水平拉力作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng),位移為s=36時(shí)撤去拉力F。求:在下述兩種條下,力F對(duì)物體做功的平均功率各是多大?
設(shè)水平面光滑;
設(shè)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=01。
解答過程可分為三個(gè)階段:①讓學(xué)生計(jì)算力F在36位移中所做的功,強(qiáng)調(diào)功只由F和s這兩個(gè)要素決定,與其它因素?zé)o關(guān),因而兩種情況下力F做的功相同,均為=360。②由同學(xué)計(jì)算這兩次做功所用
分別求出t1=6s,t2=12s。③用功率的定義式即平均功率的計(jì)算公式求得P1=60,P2=30。
如果有的同學(xué)用公式vt2=2αs分別求出每次的末速度,再用公式
例2.如圖2所示,位于水平面上的物體A,在斜向上的恒定拉力作用下,正以v=2/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知F的大小為100N,方向與速度v的夾角為37°,求:
拉力F對(duì)物體做功的功率是多大?
物體向右運(yùn)動(dòng)10s的過程中,拉力F對(duì)它做多少功?
通過此例題的解答,讓學(xué)生掌握功率的計(jì)算公式P=Fvsα,并提醒學(xué)生,不要認(rèn)為F與v總是在同一直線上;并且知道,在功率已知的條下,可以用=P·t計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)力所做的功。第問的結(jié)果為P=160;第問的結(jié)果為=1600。
例3.本p.113上的例題,先讓學(xué)生自己看。讓學(xué)生注意船速增大的物理過程分析,然后結(jié)合圖3再做講解。指明船在額定功率條下行駛,牽引力F與速度v的乘積為一定值,在圖中為雙曲線,設(shè)阻力f正比v,則這兩條線的交點(diǎn)P的橫坐標(biāo)值即為最大速度v。
堂小結(jié)
.我們講了功率概念之后,得到了兩個(gè)公式,定義式P=/t和瞬時(shí)功率的公式P=F·v。
2.公式P=/t中的t趨近于零時(shí),P即為瞬時(shí)功率。不過此公式主要用來計(jì)算平均功率。公式P=Fv中,當(dāng)v為瞬時(shí)速度時(shí),P即為瞬
應(yīng)的時(shí)間段。
五、說明
.將功率理解為表示能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量具有普遍意義。如一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率是10,表明它每秒鐘可以將10的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,不管它是否工作。因而機(jī)器的功率實(shí)際上可以表示它進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化的能力大小。
2.力可以做負(fù)功,自然也有負(fù)功率。學(xué)生不問到時(shí)可以不講。本上也沒講。重要的不是功率的正負(fù)問題,而是要結(jié)合實(shí)際問題說清楚能量轉(zhuǎn)化的方向和快慢。例如,一物體沿粗糙水平面向前滑動(dòng),根據(jù)P=f·v可知其機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化的快慢與速度v成正比,這就表達(dá)清楚了,沒有強(qiáng)調(diào)負(fù)功率的必要。
第二篇:7.3 功率 教案
第三節(jié) 7.3 功率
教學(xué)目標(biāo):
(一)知識(shí)與技能
1、理解功率的定義及額定功率與實(shí)際功率的定義。
2、P?W,P?Fv的運(yùn)用。tW通常指平均功率,?t?0為瞬時(shí)功率。t
(二)過程與方法
1、P?
2、P?Fv,分析汽車的啟動(dòng),注意知識(shí)的遷移。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
感知功率在生活中的實(shí)際應(yīng)用,提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價(jià)值觀。教學(xué)重點(diǎn):
理解功率的概念,并靈活應(yīng)用功率的計(jì)算公式計(jì)算平均功率和瞬時(shí)功率。教學(xué)難點(diǎn):
正確區(qū)分平均功率和瞬時(shí)功率所表示的物理意義,并能夠利用相關(guān)公式計(jì)算平均功率和瞬時(shí)功率。教學(xué)方法: 教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,討論、交流學(xué)習(xí)成果。
教學(xué)用具:
投影儀、投影片、錄相資料、CAI課件。教學(xué)過程:
(一)引入新課
不同的物體做相同的功,所用的時(shí)間可能不同,或在相同的時(shí)間內(nèi),做的功可能不同。也就是說做功存在著快慢之分,那么,怎樣描述做功的快慢呢?這就是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的問題。
(二)新課教學(xué)
1、功率
提出問題:一臺(tái)起重機(jī)能在1min內(nèi)把1t的貨物提到預(yù)定的高度,另一臺(tái)起重機(jī)只用30s就可以做相同的功。兩臺(tái)起重機(jī)誰做功更快?你是用什么方法比較它們做功快慢的? 學(xué)生思考回答,后一臺(tái)起重機(jī)做功更快。做相同的功,比較所用時(shí)間。教師追問:一臺(tái)起重機(jī)能在1min內(nèi)把1t的貨物提到預(yù)定的高度,另一臺(tái)起 重機(jī)用30s把0.4t的貨物提到相同的高度。兩臺(tái)起重機(jī)誰做功更快?你是用什么方法比較它們做功快慢的?
學(xué)生認(rèn)真思考,分組討論,選出代表回答,教師點(diǎn)評(píng)?!就队皢栴}】
力F1對(duì)甲物體做功為W1,所用時(shí)間為t1;力F2對(duì)乙物體做功為W2,所用時(shí)間為t2,在下列條件下,哪個(gè)力做功快? A.W1=W2,t1>t2 B.W1=W2,t1<t2 C.W1>W(wǎng)2,t1=t2 D.W1<W2,t1=t2
學(xué)生認(rèn)真完成上面的問題。
教師總結(jié):做功快慢的比較有兩種方式:一是比較完成相同的功所用的時(shí)間;另一是比較在相同的時(shí)間內(nèi)完成的功。
在物理學(xué)中,一個(gè)力所做的功W跟完成這些功所用時(shí)間t的比值功率。用P表示,則
P?W t
W,叫做t物理意義:功率是描述力對(duì)物體做功快慢的物理量。
上式是功率的定義式,也是功率的量度式,P與W、t間無比例關(guān)系,做功的快慢由做功的物體本身決定。這個(gè)公式變形后給我們提供了一種求功的方法:W=Pt。
教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,提問:(1)功率的單位是什么?(2)公式P?W是平均功率還是瞬時(shí)功率? t學(xué)生閱讀教材后,小組討論,回答問題:
(1)由功率的定義式可知,功率的單位由功和時(shí)間的單位決定,在SI制中,功率的單位是:瓦特=W,1W=1J/s,常用單位:千瓦(kW)1kW=1000 W(2)P?W指平均功率,當(dāng)?t?0時(shí),即表示瞬時(shí)功率 t2、對(duì)額定功率和實(shí)際功率的學(xué)習(xí)
教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“額定功率和實(shí)際功率”一段,提出問題,你對(duì)“額 定功率和實(shí)際功率”是怎樣理解的?
學(xué)生閱讀后回答。教師幫助總結(jié)、補(bǔ)充。
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:指機(jī)器工作中實(shí)際輸出的功率。
機(jī)器不一定都在額定功率下工作。實(shí)際功率總是小于或等于額定功率。實(shí)際功率如果大于額定功率容易將機(jī)器損壞。
3、功率與速度
教師提出問題:力、位移、時(shí)間都與功率相聯(lián)系,請(qǐng)同學(xué)們用學(xué)過的知識(shí)推 導(dǎo)出功率與速度的關(guān)系式;推不出來的同學(xué)可以先閱讀教材“功率與速度”部分,然后自己再推導(dǎo)。
學(xué)生閱讀教材,思考老師提出的問題,推導(dǎo)功率與速度的關(guān)系式。總結(jié):
(1)P=Fv,即力F的功率等于力F和物體運(yùn)動(dòng)速度v的乘積。當(dāng)F與v不在一條直線上時(shí),則用它們?cè)谝粭l直線上的分量相乘。
(2)公式P=Fv中若v表示在時(shí)間t內(nèi)的平均速度,P表示力F在這段時(shí)間t內(nèi)的平均功率;
(3)如果時(shí)間t取得足夠小,公式P=Fv中的v表示某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度時(shí),P表示該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。
教師提出問題:汽車等交通工具在啟動(dòng)和行駛過程中,其牽引力和行駛速度是怎樣變化的?請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材相關(guān)內(nèi)容,用自己的話加以解釋。
學(xué)生閱讀教材,討論、推理、作答。根據(jù)公式P=Fv:
(1)當(dāng)功率P一定時(shí),F(xiàn)與v成反比,即做功的力越大,其速度就越小。當(dāng)交通工具的功率一定時(shí),要增大牽引力,就要減小速度。所以汽車上坡時(shí),司機(jī)用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。
(2)當(dāng)速度v一定時(shí),P與F成正比,即做功的力越大,它的功率就越大。汽車從平路到上坡時(shí),若要保持速率不變,必須加大油門,增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率來得到較大的牽引力。
(3)當(dāng)力F一定時(shí),功率P與速度v成正比,即速度越大,功率越大。起重機(jī)吊起同一物體時(shí)以不同的速度勻速上升,輸出的功率不等,速度越大,起重機(jī)輸出的功率越大。
4、典例探究
例
1、質(zhì)量m=3 kg的物體,在水平力F=6N的作用下,在光滑水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=3 s,求:
(1)力F在t=3 s內(nèi)對(duì)物體所做的功。(2)力F在t=3 s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率。(3)在3 s末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率。
解析:物體在水平力F的作用下,在光滑水平面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,可求出加速度a==2 m/s2,則:
物體在3 s末的速度v=at=6m/s 物體在3 s內(nèi)的位移s=at2=9 m(1)力F做的功W=Fs=6×9 J=54 J(2)力F在3 s內(nèi)的平均功率P==18 W(或P?Fv?F(3)3 s末力F的瞬時(shí)功率P=Fv=6×6 W=36 W 例
2、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,汽車質(zhì)量為5t,汽車在水平路面上行駛時(shí),阻力是車重的0.1倍,g取10m/s2,問:
(1)汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少?(2)若汽車保持0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),這一過程能維持多長時(shí)間? 解析:(1)當(dāng)牽引力F大小等于阻力f時(shí),汽車的加速度a=0,速度達(dá)到最大值vm,據(jù)公式P=Fv,可得出汽車最大速度vm
12FmWt0?v6?6?W=18 W)22P額=Fv=fvm PP額vm???12m/s Ff4(2)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)所能維持的時(shí)間應(yīng)該從開始到汽車達(dá)到額定功率的時(shí)候,設(shè)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力為F牽,阻力為f,據(jù)牛頓第二定律,有
F牽=f+ma=0.1mg+ma=7500N
當(dāng)汽車的功率增大到額定功率時(shí),汽車做勻加速過程結(jié)束,設(shè)這時(shí)汽車的速度為v′m,據(jù)功率公式P=Fv 得:
??vmP額F?8 m/s 設(shè)汽車能維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0,則:
vm′ =at0
得:t0=vm′ /a=16s
(三)課堂小結(jié)
學(xué)生自己概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容并與同學(xué)交流
(四)布置作業(yè)
完成“問題與練習(xí)”中的題目。
第三篇:物理必修2人教新課標(biāo)7.3功率教案2
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物理必修2人教新課標(biāo)7.3功率教案2
授課人:林籽葵
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
1. 理解功率的定義及額定功率與實(shí)際功率的定義。2.P?WtWt,P?F?的運(yùn)用。
2、過程與方法 1.P?通常指平均功率,t→0時(shí)為瞬時(shí)功率。
2.P?F?,分析汽車的啟動(dòng),注意知識(shí)的遷移。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
感知功率在生活中的實(shí)際應(yīng)用,提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價(jià)值觀。
二、教學(xué)重點(diǎn)
理解功率的概念,并靈活應(yīng)用功率的計(jì)算公式計(jì)算平均功率和瞬時(shí)功率。
三、教學(xué)難點(diǎn)
正確區(qū)分平均功率和瞬時(shí)功率所表示的物理意義,并能夠利用相關(guān)公式計(jì)算平均功率和瞬時(shí)功率。
四、課時(shí)安排
1課時(shí)
五、教學(xué)過程
新課導(dǎo)入:
首先以提問方式復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,重點(diǎn)是功的概念和功的物理意義.
然后提出力對(duì)物體做功的實(shí)際問題中,有快慢之分,物理學(xué)中又是如何來描述的?這節(jié)課我們就來研究這個(gè)問題。
舉例1:一臺(tái)起重機(jī)在1min內(nèi)把1t貨物勻速提到預(yù)定的高度; 舉例2:另一起重機(jī)能30s內(nèi)把1t貨物提到相同的高度。提問1:這兩臺(tái)起重機(jī)做的功大小是否相同?
提問2:這兩臺(tái)起重機(jī)做功有沒有區(qū)別?區(qū)別是什么?
(這兩臺(tái)起重機(jī)做功的大小相同,但還是有區(qū)別,區(qū)別就在他們做功的快慢不同)
提問3:怎樣比較它們做功的快慢呢?
(它們完成這些功所用的時(shí)間不同,所用時(shí)間長,說明它做功慢;所用時(shí)間北京學(xué)易星科技有限公司 版權(quán)所有@學(xué)科網(wǎng) 學(xué)科網(wǎng)(004km.cn)全國最大的教學(xué)資源網(wǎng)站!
短,說明它做功快)
提問4:這樣研究的前提是什么?
(在做功大小相同的條件下比較所用時(shí)間)提問5:還有沒有其他的比較方法?
(可以在相同時(shí)間內(nèi)比較做功的多少)
例題1:力F1對(duì)甲物體做功為W1,所用時(shí)間為t1;力F2對(duì)乙物體做功為W2,所用時(shí)間為t2,在下列條件下,哪個(gè)力做功快?
A.W1=W2,t1>t2; B.W1=W2,t1<t2; C.W1>W(wǎng)2,t1=t2; D.W1<W2,t1=t2.
上述條件下,哪個(gè)力做功快的問題學(xué)生都能作出判斷,其實(shí)都是根據(jù)
Wt這一比值進(jìn)行分析判斷的.讓學(xué)生把這個(gè)意思說出來,然后總結(jié)并板書如下:
1.功率
功率是描述做功快慢的物理量.
功和完成這些功所用的時(shí)間的比值,叫做功率.如果用W表示功,t表示完成這些功所用的時(shí)間,P表示功率,則:
P?Wt
明確告訴學(xué)生上式即為功率的定義式,然后說明P的單位,W用J、t用s作單位,P的單位為J/s,稱為瓦特,符號(hào)為W.最后分析并說明功率是標(biāo)量.
接下來著重說明,功率的大小與單位時(shí)間內(nèi)力所做的功為等值.
至此,再將功的定義式與速度?的定義式作類比,使學(xué)生理解,雖然研究的是不同性質(zhì)的問題,但是研究方法是相同的(同時(shí)也為后面講瞬時(shí)功率做了些準(zhǔn)備).然后提出問題,與學(xué)生一起討論功率的物理意義.
上一節(jié)我們講了功的概念、功的公式之后,經(jīng)過分析和討論,對(duì)功的物理意義已有所了解.誰能復(fù)述一下?
在學(xué)生說出做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程之后,立即啟發(fā):那么做功快慢恰能表明能量轉(zhuǎn)化的快慢嗎?因此,應(yīng)該將功率理解為是描述做功過程中能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量,并將這一認(rèn)識(shí)進(jìn)行板書.
2.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,頁就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。
實(shí)際功率:指機(jī)器工作中實(shí)際輸出的功率;
機(jī)器不一定都在額定功率下工作。實(shí)際功率總是小于或等于額定功率。實(shí)際功率大于額定功率容易將機(jī)器損壞。
提問:在機(jī)車啟動(dòng)和運(yùn)行過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是指牽引力的功率還是合外力的功率?(應(yīng)該是指牽引力的功率,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)是提供牽引力的)
3.功率和速度
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提出問題:在功的公式中功與力和位移有關(guān),功率的定義式中的功率與功和時(shí)間有關(guān),那么功率和速度有什么關(guān)系呢?大家通過幾個(gè)相關(guān)的公式來推導(dǎo)一下。
推導(dǎo):根據(jù)功的定義式W=Flcosα和功率的定義式P?得P?ltF?lcos?tWt,又因?? 得P?F?cos?
當(dāng)力的方向和速度的方向在一條直線上時(shí),α=0 則功率P=F?
4.平均功率和瞬時(shí)功率
見課本第7頁“說一說”和課本第8頁“做一做”平均功率:P?Wt,t為某段時(shí)間時(shí),P表示平均功率;
P=F?,若?表示在時(shí)間t內(nèi)的平均速度,P就表示力F在這段時(shí)間t內(nèi)的平均功率;
瞬時(shí)功率:P?Wt,當(dāng)t→0時(shí),P表示瞬時(shí)功率;
P=F?,若?表示某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度,P表示該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。
例題2:見課本第9頁“例題” 二.課堂小結(jié)P=F? 1.對(duì)功的概念和功的物理意義作必要的重復(fù)(包括正功和負(fù)功的意義)。2.對(duì)功的計(jì)算公式及其應(yīng)用的主要問題再作些強(qiáng)調(diào)。
三.布置作業(yè):課本第10頁“問題與練習(xí)”第1題和第2題。四.板書設(shè)計(jì)
三、功率
1.功率:(1)定義:功和完成這些功所用的時(shí)間的比值,P?
(2)物理意義:功率是描述做功快慢的物理量;
(3)額定功率和實(shí)際功率
(4)功率與速度P=F?
(5)平均功率和瞬時(shí)功率
Wt;
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第四篇:教案初中物理_功率
第三節(jié)
功
率
課前準(zhǔn)備
一、新課標(biāo)學(xué)習(xí)要求 1.知識(shí)與技能
理解功率的概念及功率表示的物理意義 掌握功率的單位及計(jì)算公式:P=
W,并能利用公式進(jìn)行計(jì)算。t 2.過程與方法
通過比較做功的快慢,能夠判斷出功率的大小決定于什么? 3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過比較做功的快慢,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦思考問題的習(xí)慣,并且有控制變量的思想.
二、整體感知
定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所做的功
意義:表示做功的快慢
功率
計(jì)算公式:P=W t單位:瓦(W)、千瓦(kW)1W=1J/s 功和功率關(guān)系:W=Pt
三、相關(guān)知識(shí)
機(jī)器銘牌上的功率
這里說的銘牌,是指機(jī)器上的一個(gè)小牌子,上面標(biāo)有機(jī)器的主要性能,其中有機(jī)器的功率,例如有一臺(tái)水泵,它的銘牌如下:
型號(hào)
8B13
揚(yáng)程
12.7m 流量
270m3/h
允許吸上真空高度
5m 軸功率
11.3kW
轉(zhuǎn)速
1450r/min 配套功率
17kW
效率
83% 出廠編號(hào)
重量
11kg
水泵廠
出廠日期
年
月
銘牌上的軸功率,是指水泵在流量、揚(yáng)程和轉(zhuǎn)速都正常的情況下,水泵軸從動(dòng)力機(jī)械得到的功率,配套功率是指與這臺(tái)水泵配套的動(dòng)力機(jī)的功率.
如果用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)這臺(tái)水泵,就應(yīng)選擇功率是17 kW的電動(dòng)機(jī).電動(dòng)機(jī)的功率比17kW小,帶不動(dòng)水泵;比17kW大,是一種浪費(fèi).就像小馬拉大車,拉不動(dòng),大馬拉小車,又沒有充分發(fā)揮馬的作用一樣.
在購買和選用機(jī)器時(shí),要仔細(xì)看一看它的銘牌,了解它的性能是不是符合要求.
四、學(xué)法點(diǎn)撥
功率是力學(xué)中重要物理量,我們要準(zhǔn)確把握功率的概念及其計(jì)算,我們要加強(qiáng)各 部分知識(shí)間的聯(lián)系,以解決實(shí)際問題.
功率(power)
探究
(1)完成相同的功,如何比較他們做功的快慢?
(2)如果做功時(shí)間相同,如何比較他們做功的快慢?
(3)如果兩物體做的功不同,做功時(shí)間也不同,如何比較他們做功的快慢?
一、功率的概念
速度是單位時(shí)間內(nèi)通過的路程,功率是單位時(shí)間內(nèi)所做的功,速度表示物體運(yùn)動(dòng)快慢,而功率表示物體做功快慢的物理量.
說
明
①功率只反映做功的快慢,不能表示做功的多少,如功率大做功就多,這句話不對(duì),還得看時(shí)間;反之,做功多功率就大,也不對(duì),還得看時(shí)間.由此可以看出,功率是由時(shí)間和功兩個(gè)因素決定的.
②功率與機(jī)械效率是完全不相關(guān)的兩個(gè)物理量,不要混淆.
二、功率的公式及單位
功率的公式據(jù)其概念可以寫成P=s另外還常用千瓦、兆瓦、馬力.
說
明
W,在國際單位制中,功率的單位是瓦特,簡(jiǎn)稱瓦,符號(hào)W,1W=1J/tW,是指平均功率,即在‘時(shí)間內(nèi)的平均功率,而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率. ts
②當(dāng)物體在力F的作用下,以速度z/做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),由W=Fs,v=,可得p=Fv.
t
①功率的公式P=③馬力是功率的單位,不是指馬的力氣.
三、比較功率大小的方法
功率是比較物體做功快慢的物理量,一般采用下列三種辦法比較其大?。?/p>
(1)在相同時(shí)間內(nèi),比較做功的多少,做功越多的物體,功率越大;
(2)在完成相同功的條件下,比較所用時(shí)間的長短,所用時(shí)間越短的物體,功率越大;
(3)做功的多少和所用時(shí)間都不同的情況下,通過計(jì)算P=
W計(jì)算,進(jìn)行比較. t
四、機(jī)械效率與功率的區(qū)別.
功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念.功率表示做功的快慢,即單位時(shí)間內(nèi)完成的功;機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率,即所做的總功中有多大比例的功是有 用的.
功率和機(jī)械效率是兩個(gè)物理意義不同也沒有直接聯(lián)系的物理量.功率大的機(jī)械,機(jī)械效率不一定大;機(jī)械效率大的機(jī)械,功率也不一定大.
典型例題精講
題型I 面向全體,雙基鞏固
例1 下列說法正確的是()
A.做功越多,功率一定越大
B.做功時(shí)間越短,功率一定越大
C功率是單位時(shí)間內(nèi)完成的功
D.機(jī)械效率越大,功率一定越大
分析:根據(jù)功率的定義和公式P= 可知,當(dāng)物體做功一定時(shí),功率跟物體做功時(shí)間成反比,當(dāng)物體做功的時(shí)間一定時(shí),功率與物體做的功成正比,故A、B都不對(duì),功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的物理概念,二者之間沒有直接聯(lián)系,故D也不正確,由功率的定義可知C正確,應(yīng)選C
答案:C
例2 一臺(tái)液壓起重機(jī)在10s內(nèi)把一輛重為1 500N的汽車舉高了2m,起重機(jī)對(duì)汽車做了——J的功,功率是————W(g取10N/kg)分析:新課標(biāo)要求知道功的概念和功率的概念,運(yùn)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算.本題主要考查計(jì)算功和功率的方法.由公式W=Gh可求出起重機(jī)對(duì)汽車做的功,再利用 P=
W
求出功率.答案:30000 3 000 t題型Ⅱ
生活·物理·社會(huì)
例3關(guān)于機(jī)器的功率,下列說法中正確的是()
A.機(jī)器的功率越小,做功越慢
B.機(jī)器的功率越大,做功越多
C.機(jī)器的功率越小,機(jī)械效率越低
D.機(jī)器的功率越大,做的有用功越多 分析:(1)功率是描述物體做功快慢的物理量,功率大說明做功快,與做功多少無
關(guān);(2)功率與機(jī)械效率無關(guān).
答案:A
例4 甲、乙兩個(gè)體重相同的同學(xué)同上五層樓,甲快步跑上去,乙慢步走上去,如 果他們做的功和功率分別是W甲、P甲和W乙、Pz,那么下列關(guān)系中正確的是()
AW甲=W乙,P甲=P乙
B.W甲=W乙,P甲> P乙.
C.W甲> W乙,P甲> P乙
DW甲> W乙,P甲=P乙
分析:甲、乙兩同學(xué)體重相同,所以上樓用的力相同都是從一樓到五樓,所以通過 的距離也相同,因而據(jù)W=Fs做的功也相同,甲快步跑上去,用的時(shí)間小于乙用的時(shí)間,據(jù)戶=車所以甲的功率大于乙的功率.
答案:B
例6 正常人的心臟推動(dòng)血流動(dòng)的功率約1.5W,那么在一天時(shí)間內(nèi)心臟做功 ——J。這些功可把一質(zhì)量為60kg的人勻速提高——m,(g取10N/kg)
分析:本題與醫(yī)學(xué)知識(shí)相結(jié)合,是一道綜合性試題.一天時(shí)間內(nèi)心臟做功W=Fs =1.5WX24X3 600 s=1.296X105J;由公式W=Gh=mgh,這些功可把一質(zhì)量為60kg的人勻速提高h(yuǎn)=216m
答案:1.296X105 216 課標(biāo)理念剖析
探究性問題剖析
“科學(xué)探究”既是學(xué)習(xí)物理的手段,本身也是物理學(xué)習(xí)的內(nèi)容,這是新課標(biāo)提出的明確目標(biāo).按探究的步驟,自己對(duì)感興趣的問題進(jìn)行探究,是新課標(biāo)所倡導(dǎo)的課改目標(biāo).
例題
我們經(jīng)常都要爬樓,你知道自己爬樓的功率是多少嗎?請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案來測(cè)定它,要求寫出測(cè)量?jī)x器,主要實(shí)驗(yàn)步驟及功率的表達(dá)式(用實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的物理量表示)課后小結(jié)
一、知識(shí)梳理 功和功率的區(qū)別
二、方法規(guī)律總結(jié)
功率是表示做功快慢的,公式尸=之中反映了三個(gè)量之間的關(guān)系,已知其中的兩個(gè) 量可以確定另外的一個(gè)量,但如果只知道其中的—個(gè),將無法確定另外量的大小.
功率與機(jī)械效率的有關(guān)區(qū)別加下表。
由上可知,功率與機(jī)械效率是根本不同的兩個(gè)概念,功率大的機(jī)器機(jī)械效率并不 一定高,同樣,機(jī)械效率高的機(jī)器并不一定做功快,二者之間無因果關(guān)系.
第五篇:功率教案示例之二
功率教案示例之二
詳細(xì)介紹:教學(xué)題目
五、功率
教學(xué)目的通過日常生活中的實(shí)例和生產(chǎn)中的實(shí)際,在討論中使學(xué)生能理解功率的概念。
學(xué)會(huì)使用功率的基本公式,一解答簡(jiǎn)單的物理習(xí)題。
教學(xué)方法討論法。
教學(xué)內(nèi)容
引言:在日常生活中和在生產(chǎn)實(shí)際中,不僅要考慮機(jī)械效率,還有一個(gè)重要的概念,對(duì)于生產(chǎn)設(shè)計(jì)和使用機(jī)械做功時(shí)必需要考慮的一個(gè)物理量。
我們要通過幾個(gè)典型問題的討論,理解它,認(rèn)識(shí)它的重要性。
【例1】建筑工地上需要將1000塊磚送到1米高的樓上。
方法如下:
1.人用筐將磚運(yùn)送到樓上。
2.人用滑輪將磚運(yùn)送到樓上。
3.使用起重機(jī)將磚運(yùn)送到樓上。
提問:以上三種方法,除了機(jī)械效率不同外還有什么不同。(待學(xué)生思考不必要求立即回答)。
【例2】一個(gè)人用通常的步伐走上三樓,或以快速地跑到三樓上。
提問:兩種方法所做的功的情況有何不同。(要求同上題,先認(rèn)真去思考,不必急于作答。)
【例3】有一個(gè)重型的機(jī)器,需要推至距100米遠(yuǎn)的廠房?jī)?nèi)。
方法有三:
1.工人們用推力推到廠房?jī)?nèi)。
2.工人們用車推到廠房?jī)?nèi)。
3.用馬車?yán)綇S房?jī)?nèi)。
提問:三種方法完成此功有何不同。
對(duì)比上述三例,當(dāng)人們完成一定的功時(shí),存在著一個(gè)具體的實(shí)際問題是什么?
啟發(fā)同學(xué)得出答案:
物體做功有快、有慢。
在例1中起重機(jī)做功快。
例2中人跑到三樓做功快。
例3中用馬車做功快。
物理學(xué)里用功率來表示物體做功的快慢,板書:因此,單位時(shí)間里完成的功,叫做功率。
根據(jù)定義可得出:
板書:各物理量的國際單位,寫在公式中。
1瓦特=1焦耳/秒,1千瓦=1000瓦,1兆瓦=106瓦特。
指出:功率是機(jī)器的主要技術(shù)性能之一。
功率小,做功慢,耗能少。
功率大,做功快,耗能多。
【例題】高出水面30米處有一個(gè)容積是0米3的蓄水池,要用一臺(tái)離心式水泵抽水給蓄水池,1小時(shí)能把水池充滿即可,這臺(tái)水泵的功率至少是多少千瓦?
已知:h=30米,V=0米3,t=1小時(shí)=3600秒,求:P 解:分析,根據(jù)已知條
=ρV。
=1×103千克/米3×0米3=×104千克
所以G=×10牛頓。
=Gh =×10牛頓×30米=1×106焦耳。
答:這臺(tái)水泵的功率至少是42千瓦。
指出:根據(jù)已知條和所求的物理量的基本公式,知道水泵是克服水重而做功,故在題內(nèi)首先根據(jù)水的質(zhì)量求出水重,這樣再代入功率的基本公式中求功率。
為什么題目最后所求的是“功率至少是”多少千瓦?為什么不求等于多少或者求最大是多少千瓦。這是因?yàn)樵趯?shí)際中水泵有軸功率和配套功率的區(qū)別,軸功率是指單獨(dú)水泵本身所能完成的功率,如果按題內(nèi)所求功率,只能滿足軸功率,那么水泵是無法工作的,因?yàn)樗帽仨毻渌鼨C(jī)器配合使用才能工作,所以配套功率是要大于軸功率的,這是否是功率越大越好呢?不是的,因?yàn)楣β试酱螅囟ê碾娀蚝挠投?,是不符合?jīng)濟(jì)效益的。題10、11。
作業(yè):P177習(xí)