2. 功率教学设计(第一课时)

第四章 机械能与能源

第2节功率

【课程目标】

1.知道功率的物理意义、定义式、单位。 2.理解功率的导出式P=Fv的意义，并掌握其用法，会利用功率的两个公式来进行计算。(重点) 3.理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率之间的区别与联系。

4.机车启动的两种方式（难点）。

重、难点：

1.理解功率的导出式P=Fv的意义，并掌握其用法，会利用功率的两个公式来进行计算。(重点) 2..机车启动的两种方式（难点）。

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

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比较项目

定义

概念

平均功率

在一段时间内或某一过程中做功的快慢

WP＝或P＝Fv

tP＝Fv，v为某时刻的速度

公式

瞬时功率

物体在某一时刻或某一位置时做功的快慢

课内探究案

环节一

问题导入：在上一节我们学习了物体做功大小的计算，主要涉及了物体做功多少的问题。而本节我们将学习如何去描述物体做功快慢，你是否能够通过必修一的学习对其计算公式进行推导呢？

思考一:汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？

环节二

课堂探究一：功率

力与速度的关系

一个物体在水平恒力F的作用下，以速度v匀速直线运动了一段时间t，试求这段时间t内恒力F做功的功率。

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拓展：若物体在水平恒力F作用下作变速运动了一段时间t，则恒力F在时间t内做功的功率又如何呢？若力F与水平成θ角呢？

环节三

课堂探究二：汽车启动问题的讨论

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

问题引导：（1）该过程机车受到哪些力的作用？（2）机车的加速度如何求解？（3）该V

过程的运动规律？

0----t0物体做_________________运动，此时

0

t0 Vmax

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

问题引导：（1）该过程受到哪些力的作用？（2）机车的加速度如何求解？（3）该过程的运动规律？

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V

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)，

Vmax V1 0

t0 t1 t

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_____________

课堂练习

1、关于功率，下列说法中正确的是（

）

A、功率是说明做功多少的物理量

B、功率是说明力做功快慢的物理量

C、做功时间越长，功率一定小

D、力做功越多，功率一定大

2、某人用同一水平恒力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则(

)

A. W1=W2，P1=P2

B. W1=W2，P1＞P2

C. W1＞W2，P1＞P2

D. W1＞W2，P1=P2

3、汽车发动机的额定功率为Pm＝60 kW，汽车质量为m＝5t，运动时与地面间的动摩擦因数为μ＝0.1．求：

(1)汽车所能达到的最大速度vm；

(2)若汽车以a＝0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间?(取g＝10m/s2)

(3)当速度v1＝4 m/s时，汽车的加速度a1，是多大？功率P1是多大?

(4)当速度v2＝10 m/s时，汽车的加速度a2是多大?功率P2是多大?

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