2. 功率课堂实录【2】

功率

一、教学目标

1.知识目标：知道功率是表示做功快慢的物理量，理解功率的概念，能运用功率 的公式P=W /t 进行有关计算，正确理解公式P=FVcosα的意义，

知道什么是瞬时功率，什么是平均功率，并能用来解释现象和进 行计算。

2.能力目标：培养学生的推理能力，分析能力，并且学会物理学常用的研究方法。

3.情感、态度与价值观：感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价

值观。

二、重点难点

重点：理解功率的概念是本节的重点，并灵活应用功率的计算公式计算平均功

率和瞬时功率。

难点：正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够利用相关公式计

算平均功率和瞬时功率。

三、教学过程：

（一）引入新课

上节课学习了功的概念及其计算。那么同学们还记得功的表达式吗？

学生回答：WFlCOS

是否用这样一个公式就能表示做工的整个过程？

学生思考

现在大家带着上面的问题再来看下面的问题：假如一台起重机A能在1min内把1t的货物提到100m的高度，另一台起重机B用30s就可以把1t的货物提到同样的高度，而另一台起重机C用30s只能把1t的货物提到50m的高度。

起重机

A B C 用时

1min 30s 30s 高度

100m 100m 50m W 100000J 100000J 50000J 同学们先来看起重机A,B所做的功是多少是否相同？又有什么区别？

学生思考回答：两台起重机所做的功为100000J相同，而起重机B所用的时间少。

也就是做相同的功但做功所用的时间不同，说明它们做功的快慢不相同，那么我们就可以得到一种比较做功快慢的方法：做相同的功时间越少做功越快。

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同学们再来看起重机B，C所做的功是多少是否相同？又有什么区别？

学生思考回答：两台起重机所做的功分别为100000J，50000J，而起重机B,C所用的时间相同。

那么怎样来比较它们做功的快慢呢？

学生思考回答：相同的时间内做的功越多做功越快。

总结：做功快慢的比较方式有两种：一是比较完成相同的功所用的时间；另一是比较在相同的时间内完成的功。

接下来再来分析起重机A,C所做的功分别为100000J，50000J，而且所用的时间也不相同那么又要怎样来比较它们做功的快慢呢？

学生认真思考，分组讨论

提示：在比较运动的快慢时的方法，位移与时间不相同时用速度（位移与时间的比值）来表示物体的运动快慢。

（二）新课展开

我们把描述力做功快慢的物理量定义为功率，这是物理学中的一个重要概念。

1．功率的概念

（1）定义：功W与完成这些功所用时间t的比值 定义式：P=W/t （2）单位：国际单位为瓦(W)，常用单位“千瓦”（KW）。

1W=1J/S，1KW=1000W。

（3）功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量

功率大的做功快。不论在什么条件下，只要明确了功W和所用时间t，就可求出相应的功率。

2.功率与速度

由于功有正负，相应的功率也有正负。功率的正负不表示大小，只表示做功的性质，即动力的功率为正，阻力的功率为负，计算时不带符号，只计绝对值。

根据W=Flcosα和v=l/t,可得P=Fvcosα。若F、S同向，则可表示为P=Fv。

（5）功率的另一表达式：P=Fvcosα。

F：对物体做功的力。v：物体运动的速度。α：F与v的夹角。

对公式P=Fv的讨论。

①当功率P一定时，F1v。即做功的力越大，其速度就越小。

w叫做功率用P表示。

t当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力。

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②当速度v一定时，Pv。即做功的力越大，它的功率也越大。

汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。

③当力F一定时，Pv。即速度越大，功率越大。

起重机吊同一物体以不同速度匀速上升，输出功率不等，速度越大，起重机输出功率越大。

3．平均功率和瞬时功率

（1）平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用P=W/t 计算，若用P=Fvcosα，V为t时间内的平均速度。

平均功率是针对一段时间或一个过程而言的，因此在计算平均功率时一定要弄清是哪段时间或哪一个过程的平均功率。

（2）瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢，只能用P=Fvcosα，V为某时刻的瞬时速度。

瞬时功率是针对某一时刻或某一位置而言的，因此在计算瞬时功率时一定要弄清是哪个时刻或哪一个位置的瞬时功率。

【例题1】已知质量为m的物体从高处自由下落，经时间t，在t时间内重力对物体做功的平均功率为 ;在t时刻重力对物体做功的瞬时功率为 。

121gtmg2t2解析：在t时间内，物体下落的高度h=2,重力对物体所做的总功W=2PW1mg2tt2;在t时刻重力,所以在t时间内重力对物体做功的平均功率为对物体做功的瞬时功率为4.额定功率和实际功率

Ptmgvtmg2t. 额定功率指机器正常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。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。 【例题2】飞机、轮船运动时受到的阻力并不恒定，当速度很大时，阻力和速度的平方成正比，这时要把飞机、轮船的最大速度增大到原来的2倍，发动机的输出功率要增大到原来的：

A．2倍； B．4倍； C．6倍； D．8倍. 解析：飞机、轮船达到最大速度时牵引力F与阻力f相等，即F=f,而f=KV2,所

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以发动机的输出功率P=FV=KV3，要把飞机、轮船的最大速度增大到原来的2倍，发动机的输出功率要增大到原来的8倍.

（三）课堂小结

功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量

功率

平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用P=W/t 计算，若用P=Fvcosα，V为t时间内的平均速度

瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢，只能用P=Fvcosα，V为某时刻的瞬时速度。

额定功率和实际功率

（四）板书设计

功率

1.功率的概念

（1）定义：功W与完成这些功所用时间t的比值 定义式：P=W/t （2）单位：国际单位为瓦(W)，常用单位“千瓦”（KW）。

1W=1J/S，1KW=1000W。

（3）功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量

2.功率与速度

（1）P=Fvcosα

（2）讨论

①P一定时，F1v, F越大，V越小

w叫做功率用P表示。

t②v一定时，Pv ,F越大，P越大。

③F一定时，Pv,V越大，P越大。

3．平均功率和瞬时功率

（1）平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，

（2）瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢. 4.额定功率和实际功率

额定功率:机器正常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:机器工作中实际输出的功率。

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