人教版 (新课标)必修23.功率导学案

2008级高一物理必修2导学案

课题：《功率》导学案

     设计人：于孟娟       审核人：孙登照

课型：新授课        课时：1课时         2009年 月  日

【学习目标】

1.知道功率的定义、定义式、单位.

2.理解平均功率和瞬时功率.

3.理解功率的导出式P＝F·v的物理意义，掌握其用法.

4.学会求解各种不同的功率.

5.运用功率的不同表达公式分析和解决动力机械的运动问题.

6.提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力.

【课前预习与思考】

1、做功的两个要素?

2、做功大小由什么因素决定?

3、“正功”、“负功”由什么因素决定?

4、做功有快慢吗?

5、如何描述事物变化的快慢?

困惑：                                                 

【课堂点拨与交流】

一、导入新课

变化率表示变化的快慢

二、新课讲授

（一）、功率

学生阅读课文相关内容，并解答思考题.

1.功率是表示                                                 

2.功率.：                                                 

3.功的定义式是                    

4.功率的国际单位：                                                 

常用单位：                                                 

换算关系：

5 . 关于定义式的说明

 ①它是普遍适用的,不论恒力做功和变力做功

 ②它表示时间t内的平均功率,只有当物体匀速运动时才等于瞬时功率

 ③应注意P、W、t 的同一性

 ④因为功有正负之分,故功率也有正负之分

（二）、额定功率和实际功率

1、额定功率（P额）：

             发动机在正常条件下可以长时间工作的最大功率。

2、实际功率（P实）：

发动机在实际工作时的功率。

问题与思考：汽车功率与速度之间存在一定关系吗？

当作用力方向和位移方向相同时，

结论：当力F和位移方向相同时，力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积.

拓展：

当力F和位移s之间有一夹角α时，如何表示功率？

推理得到：P=Fvcosα

【小结】通过上述分析，功率有两个求解公式：

1.定义式：P=;

2.推广式：P=Fvcosα

关于定义式：P=

关于推广式P=Fvcosα

a.如果求平均功率时，式中v要用平均速度；求瞬时功率时，式中的v要用瞬时速率，必须注意F、α与P的同时性.

b.当F为合外力时，P为合外力做功的功率；当F为某一外力时，P为该力做功的功率.

c.在汽车等交通工具一类问题中，式中P为发动机的实际功率，F为发动机的牵引力，v为汽车的瞬时速度.

（三）、功率的应用和计算

关于公式P=Fv

①当功率P一定时，牵引力F和v之间有什么关系？

②当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？

③当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？

讨论：

1.汽车上坡的时候，司机常用换档的方法来减小速度，为什么？

2.汽车上坡时，要保持速度不变，应如何做？

3.起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时，为什么发动机的输出功率越大，起吊速度就越大？

【例题】质量为3kg的物体，从高30m处自由下落，问：

   1.第2s内重力做功的功率是多少?

   2.第2s末重力做功的功率是多少?

(四)、机车两种启动问题研究

分析汽车的两个启动过程.

（1）汽车以恒定功率启动后先做变加速运动，最后做匀速直线运动，变化情况如下：

速度v↑

此时v达到最大速度vm，→此后保持vm做匀速直线运动.

（2）当汽车以恒定加速度启动后，过程变化情况如下：a恒定F牵 恒定v将继续增大a↓此时v达到最大速度vm→以后汽车将保持以vm做匀速直线运动.

【例题】课本57页例题学生做

三、当堂训练

1．质量为m的木块放在光滑水平面上，在水平力F作用下从静止开始运动，则开始运动t s时F的功率是

A.         B.

C.         D.

2．一架自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一层楼，乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对于扶梯的速度v2匀速上走，两次扶梯牵引力做的功分别为W1和W2，牵引力的功率分别为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60　kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10　m／s2，问：

（1）汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少?

（2）若汽车保持以0.5　m／s2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间?

四 课外训练

汽车质量为2.0 ×103kg,  发动机额定功率24kW ,当它在水平公路上匀速行驶使能达到的最大速度是15m/s。（设行驶过程中阻力不变），求：

（1）当汽车在额定功率下行驶，汽车速度为10m/s时汽车的牵引力和加速度；

（2）当汽车以10m/s的速度匀速行驶时，发动的输出功率；

（3）若要使汽车能以20m/s的速率在公路上行驶，我们必须选用功率起码为多少kw的发动机？

【课后反思】：

1本节课的收获是什么？

2你能区别瞬时功率和平均功率吗？

3汽车启动的两种方式如何？

当堂训练答案

1、C  2、D  3、(1)12m/s,16s

课外训练答案：(1)2.4 ×103N,a=0.4m/s2,

(2)16kw

(3)32kw