2. 功率板书设计及设计说明

第三节

功率

授课年级

高一

目标

目标解读

课题

§７.３

功率

课程类型

新授课（2课时）

1.理解功率的概念,能运用功率的定义式P=W/t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。

导 学 过 程 设 计

教师行为

学生行为

媒体运用

PPT课件、动画等

程序设计

学习内容

新课导入

创设情境

通过小实验激发学生的学习兴趣，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)创设情境，引导学生计算不同情境下物体做功多少和做功快慢。

（2）类比以前学过的描述运动快慢的物理量——密度的定义方法，该如何定义一个新的物理量来表示做功的快慢？请学学生思考后自主发言。

第二层级

主题1: 小组讨论

功和功率

小组展示

补充质疑

教师点评

（课时1）

(1)通过比较单位时间内做功的多少可知做功的快慢。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。

（２）功率的定义方法叫作比值定义法;功率的定义式是P=W/t,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。

额定功率：机器可以长时间工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。

实际功率：是指机器工作中实际输出的功率（机器不一定在额定功率下工作）。

※实际功率总小于或等于额定功率。

PPT课件

主题2：

额定功率、实际功率

（1）人力直接做功能否像起重机那样快？汽车做功能否像飞机做功那样快？

（2）如果人做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运动会产生什么后果呢？

主题3: 对平均功率、瞬时功率及P=Fv的理解

（１）各种机器实际输出的功率常随时间变化，因此有平均功率与瞬时功率之分，那么可以怎样表示瞬时功率？

(1)平均功率是一段时间内或PPT课件某一过程中做功的快慢,平均等

功率的公式是错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。,或者错误！未找到引用源。=F错误！未找到引用源。,

（２）引导学生推导功率与速度的关系。在

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。

错误！未找到引用源。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）

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。

巩固练习

1、【答案】W=1600J

P= 160W

功率

P = F v cosα

2、解:已知m=1.0kg

g= 例题2：一个质量是1.0kg的物体，10m/s2

从地面上方30m高处开始做自由落(1)h1=1/2gt2=20m,WG=FS=mgh1=200J, 体运动。（g取10m/s2) （1）前2s内重力对物体做功的功所以:前2S内重力对物体做功率是多大？

的功率为: （2）第2s末重力对物体做功的功P=WG/t=100W 率是多大？

(2)第2S末的速度Vt=gt=20m/s

公式P=FV可知:

P=FV=mgVt=200W

例题1：如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力作用下，正以v＝2m/s的速度向右做匀速直线运动。已知F的大小为100N，方向与速度v的夹角为37°，求：

⑴物体向右运动10s的过程中，拉力F对它做多少功？

⑵拉力F对物体做功的功率是多大？

(sin370＝0.6，cos370＝0.8)

主题4: （课时2）

汽车启动问题

（１）引导学生分析、推导汽车以恒定功率启动过程(P不变)中,汽车的速度、加速度、牵引力各有什么特点?画出汽车以恒定功率启动过程中的v-t图象。

(2)引导学生分析、推导汽车以恒定加速度启动过程中,汽车的速度、功率、牵引力各有什么特点?画出汽车以恒定加速度启动过程中的v-t图象。

(1)汽车以恒定功率启动过程PPT课件

中,机车达到最大速度时a=0,F=f,P=Fvm=fvm,故vm=错误！未找到引用源。。这一启动过程的运动性质为加速度减小的加速直线运动,画出v-t图像。

(2)汽车以恒定加速度启动过程中,在达到额定功率之前,做匀加速直线运动,牵引力、加速度不变,速度增大,功率增大。在达到额定功率之后,发动机功率不再变化,此时随着速度增大,牵引力、加速度减小,汽车做加速度逐渐减小的加速运动,最后当牵引力大小等于阻力时,达到匀速运动状态。画出v-t图像。

C

(1)

12m/s (2)

4m/s (3)

1m/s2

巩固练习

2、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是（

）

A、列车做匀加速直线运动

B、列车的速度和加速度均不断增加

C、列车的速度增大，加速度减小

D、列车做匀速运动

例：汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后: ①汽车所能达到的最大速度是多大？

②当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？

③当汽车的速度为6m/s时加速度多大？

3、卡车在水平公路上行驶，发动机的输出功率为66 kW，卡车所受阻力随行驶速度而增大，在这个输出功率下卡车以最大速度行驶时的阻力为3.0×103N。求此最大速ppt vm= 22 m/s

度?

4、火车在运行中保持额定功率2500kw，火车的总质量是1000t，所受阻力恒定为250000N，

（1）火车的加速度是1m/s2，速度是多大？

（2）火车的速度是时8m/s，加速度是多少？

（3）火车的最大速度是多少？

板书设计

(1)2m/s (2)0.0625m/s2 (3)10m/s

功率错误！未找到引用源。