2. 功率优秀教案案例

功率

【教学目标】

（一）知识与技能

1、理解功率的概念，能运用功率的定义式P＝W/t进行有关计算．

2、理解额定功率和实际功率的概念，了解平均功率和瞬时功率的含义．

功率公式的运用

（二）过程与方法

根据功率的定义导出瞬时功率公式P＝Fv，能用于分析、计算和解释现象，如分析汽车功率一定时，牵引力与速度的关系等．

（三）情感、态度与价值观

感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理学的兴趣。

【教学重点】

理解功率的概念，并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。

【教学难点】

分析汽车功率一定时，汽车的加速过程中个量的变化规律．

【教学过程】

〖激发兴趣〗

观看汽车爬坡大赛视频。

〖提出问题〗

如果你是司机，从平路到上坡时，你该怎么办？

〖分析讨论〗

如何比较做功快慢？

①

W相同，t不同

起重机甲在

30s 内把150kg的货物匀速提起10m。另一台起重机乙在

1min内把同样的货物匀速提起相同的高度，比较做功快慢。

②

t相同，W不同

质量分别为75kg和50kg的甲、乙两人爬楼梯比赛，从一楼出发经过15s同时到达高度为6m的二楼，两人克服重力做功的快慢是否相同？

1

③W不同，t不同

人与起重机相比，是人克服重力做功快，还是起重机的牵引力做功快？

〖归纳总结〗

一、功率

1．定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率．

2．公式：

P =W

t3．物理意义：反映力对物体做功的快慢。

4．单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W，1W＝1J/s, 1kW＝1000W．

5．功率是标量。

6. 功率与功的区别和联系：

区别：功是力对位移的积累。(与时间无关)；

功率表示做功的快慢，与时间有关。

联系：功率在大小上等于单位时间内做的功。

应用：通过W=Pt计算功。

P =W表示的是平均功率还是瞬时功率？

tWFlcosFvcos

ttWFlcosFvcos

t0t二、平均功率和瞬时功率

：

1、平均功率：P表示在一段时间内力对物体做功的平均快慢. 2、瞬时功率:：P表示在某一时刻力对物体做功的快慢.

一般用P =W计算平均功率，

t用

PFvcos

计算瞬时功率。

例1.

以10 m/s的初速度水平抛出一质量为1 kg的物体在空中运动了3 s后落地，不计空气阻力，g取m/s2，求

(1)3 s内物体所受重力做功的平均功率和落地时做功的瞬时功率．

v0 体，物mg

l

10 重力mg

2

v

(2)4s内物体所受重力做功的平均功率和4s末重力做功的瞬时功率．

三、额定功率和实际功率

1、额定功率：是指机器正常条件下可以长时间工作的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值．

2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。P≤P额

在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：

汽车的功率就是汽车牵引力的功率

起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率

四、功率与速度的关系：

PFv条件

F一定

各量间的关系

P与v成正比

功率越大。

汽车从平路到上坡时，若要保持速度不变，必须加大v一定

F与P成正比

油门，增大输出功率，获得较大牵引力

汽车以恒定的功率上坡时，要增大牵引力，应换挡减P一定

如果你是司机，从平路到上坡时，你该怎么办？

根据F=P输/v

①

若P未达到额定功率，则可以保持v不变，通过增加输出功率（加大油门），来增大牵引力。

②若P已达到额定功率，则需减小速度（换档），来增大牵引力。

五、机车的启动

F与v成反比

小速度。

应

用

起重机吊同一物体匀速上升，速度越大，起重机输出

3

机车的瞬时速度

发动机的实际功率

P＝F v 发动机的牵引力

类型1：机车以恒定功率

P 启动（假定f大小不变）

↑v

P

↓

F＝v ↑

↓

f

－

F↓

a＝m 当F=f 时，

a＝0

，v达到最大

P

vm＝

F阻

匀速直线运动

机车以恒定功率启动的v－

t 图

先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度vm

保持

vm 匀速

加速度逐渐减小的变加速直线运动

p

做匀速直线运动。

fv vm

0 t

4

例2

质量为m＝2×103 kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.2倍．让车保持额定功率为80kW，从静止开始行驶，

g取10 m/s2，求：

(1)汽车达到的最大速度vmax；

(2)汽车车速v1＝10 m/s时的加速度a1．

(3)汽车加速度a2＝0.5m/s2时的车速v2．

作业：

1、机车若匀加速启动，分析启动过程，最终能否达到vmp

f

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