2. 功率教案和课堂实录

第2节◆功率

【课程目标】1、理解功率的意义2、用功率的公式解决简单的实际问题3、区分平均功率和瞬时功率。理解功率与力,速度之间的关系。4.会用p=Fv计算简单是实际问题 学习目标

1、理解功率的意义及定义和定义式，用功率的公式解决简单的实际问题。

2、能根据功率的定义式和运动学公式导出关系式，体会物理公式得来的过程。

3、全力投入，勤于思考，培养科学的态度和正确的价值观。

重、难点：用功率公式解决实际问题。

课前预习案

1．功率

(1)定义：力对物体所做的功W与 的比值。

(2)定义式：P＝__________。

(3)单位：在国际单位制中，功率的单位是 ，简称 ，符号为W。

(4)物理意义：功率是标量，它是表示物体 的物理量。

2．额定功率和实际功率

(1)额定功率：机器长时间 允许的功率。

(2)实际功率：电动机、内燃机等动力机械工作时实际运行的功率。

(3)关系：实际功率一般情况下 额定功率，但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功率大于额定功率。

3．平均功率与瞬时功率的比较

比较项目

定义

概念

平均功率

瞬时功率

我的疑惑

在一段时间内或某一过程中做功的快慢

物体在某一时刻或某一位置时做功的快慢

WP＝或P＝Fv

tP＝Fv，v为某时刻的速度

公式

课内探究案

探究点一：对功率公式的应用

问题1：如图所示,倾角为30o、离地面高度为5m的光滑斜面，一质量为1.2kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑，已知重力加速度为g=10m/s2，求物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是多少？整个过程中重力做功的平均功率是多少？

针对训练

1、一质量为2千克的物体从离地80m的空中由静止开始做自由落体运动，g=10m/s2求：

（1）第2秒末重力的瞬时功率？（2）前3秒内重力的平均功率？（3）着地前3秒内重力的平均功率？

探究点二：机车启动的两种方式

机车启动时受到机车的牵引力F牵，地面的阻力f大小不变

机动车启动通常有两种方式，即以恒定功率启动和以恒定加速度启动

两种方式过程对比分析: （1）以恒定的功率启动过程分析

当F牵=f时

a=0，v达

到最大值vmax =P额/f

P

恒定不变

速度v增大

额F牵-f

a= m

保持vmax 匀速行驶

F牵= P

实

减小

v

加速度逐渐______(增大或者减小)

匀速直线运动

所以机车达到最大速度时a=0，F牵=f，P额=F牵vmax=fvmax，

，其中vmax=P额

/f，此启动方式如右图：

0----t0物体做_________________运动，此时

0

t0 Vmax V

t

有P额=F牵v,其中v在不断________(减小或变大), F牵不断__________(增大或减小)，物体的加速度a=_______________，该加速度在______________（增大或者减小）。

t0后物体做__________________运动，此时，F牵=________=__________,此时速度达到最大值

（2）机车以恒定加速度启动的运动过程分析

F

牵不变

a= F牵-f m

不变

v P实=F·v 当P实=P额时a≠0，

匀加速阶段结束，

v仍增大

V

Vmax V1 0

t0 t1 t

以恒定功率加速直到匀速（过程同上）

如右图0—t0以此种方式启动的汽车开始时做__________，

如右图t0—t1机车功率达到额定功率，机车以恒定

功率做________此时物体速度________(增大或减小)，

牵引力________(增大或减小)，t1时，机车速度达到了最大vmax，

此时有P额=____________,机车开始做_____________

问题2：额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时，其最大速度可达20m/s，汽车的质量为2t。现在该汽车以初速度为零开始启动，求：

(1)汽车所受的阻力

(2)汽车以额定功率不变启动，当汽车速度达到12m/s时，求此时汽车的加速度。

(3)汽车启动以加速度为3m/s2

，汽车启动2秒末，汽车牵引力为多大？

针对训练 2、质量为m的汽车，起动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v时，汽车的瞬时加速度的大小为

(

) 4PA.

mv

2P3P4P

B.

C.

D.

mvmvmv