- 站內(nèi)搜索
- 站外搜索
熱門關(guān)鍵詞： 小學(xué)四年級語文 三角形 三角形 八年級歷史 搖籃曲 端午節(jié)的由來
熱門關(guān)鍵詞： 小學(xué)四年級語文 三角形 三角形 八年級歷史 搖籃曲 端午節(jié)的由來
聯(lián)系本站客服加+微信號15139388181 或QQ：983228566 |
視頻標(biāo)簽：功率
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：高一物理人教版必修二第7章第3節(jié)“功率”遼寧省級優(yōu)課
本視頻配套資料的教學(xué)設(shè)計、課件 /課堂實錄及教案下載可聯(lián)本站系客服
§5.3 功 率 課 型 新授課（2課時）
教 學(xué) 目 標(biāo) 知識與技能
1、理解功率的定義及額定功率與實際功率的定義。
2、t
W
P，F(xiàn)vP的運用
過程與方法
1、t
W
P通常指平均功率，0t為瞬時功率
2、FvP，分析汽車的啟動，注意知識的遷移 情感、態(tài)度與價值觀
感知功率在生活中的實際應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價值觀。
教學(xué)重點、難點 教學(xué)重點
理解功率的概念，并靈活應(yīng)用功率的計算公式計算平均功率和瞬時功率。 教學(xué)難點
正確區(qū)分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義，并能夠利用相關(guān)公式計算平均功率和瞬時功率。
教 學(xué) 方 法
教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。
教 學(xué) 手 段
教學(xué)手段
多媒體課件
用心 愛心 專心
- 2 -
教 學(xué) 活 動
[新課導(dǎo)入]
師：在學(xué)習(xí)了功之后，我們來回憶一下這樣的問題：力對物體所做的功的求解公式是什么?
生：功的定義式是W＝F·L·cosa． 師：那么只用這一個式子就可以完全描述物體做功這個問題嗎?現(xiàn)在我們來看這樣一個例子．
(多媒體分別演示兩幅畫面，并進(jìn)行對比)
畫面一：一臺起重機(jī)在1 min內(nèi)把l t重的貨物勻速提到預(yù)定的高度． 畫面二：另一臺起重機(jī)在30 s內(nèi)把1 t貨物勻速提到相同的高度． 師：這兩臺起重機(jī)做的功是不是一樣呢? 生：兩臺起重機(jī)對物體做功的大小相同．
師：那么這兩臺起重機(jī)做功有沒有區(qū)別呢?區(qū)別是什么?
生：這兩臺起重機(jī)做功還是有區(qū)別的．區(qū)別就在于他們做功的快慢不一樣． 師：為了進(jìn)一步研究力對物體做功的快慢，我們進(jìn)入這一節(jié)課的主題：功率． [新課教學(xué)] 一、功率
師：還是剛才這兩臺起重機(jī)，它們對物體做功的不同之處在哪里，請大家指出來． 生(同時回答)：它們做功的快慢不同． 師：怎樣比較它們做功的快慢呢?
生：它們完成這些功所用的時間不同，第一臺起重機(jī)做功所用時間長，我們說它做功慢；第二臺起重機(jī)做同樣的功，所用的時間短，我們說它做功快． 師：這樣研究的前提條件是什么?
生：它們做的功相同，在做功大小相同的條件下比較所用的時間，時間越短，做功越快．
師：還有沒有其他的比較方法?
生：如果時間相同，可以比較做功的多少．在相同的時間內(nèi)做功越多．做功越快． 師：做功快慢的比較有兩種方式：一是比較完成相同的功所用的時間；另一是比較在相同的時間內(nèi)完成的功．如果時間不同，力對物體做的功也不同，那么怎樣比較力做功的快慢?
生：我們可以用力對物體做的功和物體所用時間的比值來表示．
師：在物理學(xué)中，一個力所做的功W跟完成這些功所用時間t的比值w/t，叫做功率．用p表示，則P＝w/t．那么功率的物理意義是什么?
生：功率是描述力對物體做功快慢的物理量．
師：上式是功率的定義式，也是功率的量度式，P與w、t間無比例關(guān)系，做功的快慢由做功的物體本身決定．根據(jù)這一公式求出的是平均功率，同時這個公式變形后給我們提供了一種求功的方法：W＝pt．根據(jù)公式，功率的單位是什么?
生1：由功率的定義式可知，功率的單位由功和時間的單位決定，功率的單位應(yīng)該是J／s．
生2：我記得初中所學(xué)的功的單位是瓦特，符號是W．
師：這兩種表示方法是等效的，以后我們就用瓦特作為功率的單位，符號是w．除了瓦特這個單位之外，功率還有一些常用單位，例如千瓦(kW)，它和W之間的換算關(guān)系是1 kW＝1 000W．另外還有一個應(yīng)該淘汰的常用單位馬力，1馬力＝735 W．
學(xué) 生 活 動
用心 愛心 專心
- 3 -
師：功率的這種定義方法叫做什么定義方法? 生：比值定義法．
師：我們以前學(xué)過的哪一個物理量也是用這種方法來進(jìn)行定義的?
生l：這樣定義的物理量非常多，例如密度的定義是質(zhì)量和體積的比值，壓強(qiáng)的定義是壓力和面積的比值，電阻的定義是電壓和電流的比值等等．
生2：高中物理中的速度的定義是位移和時間的比值，加速度是速度變化量和時間的比值．
師：某一個物理量與時間的比值叫做這個物理量的變化率，速度是位移的變化率，加速度是速度的變化率，功率應(yīng)該叫做功的變化率．你還能不能舉出這樣的例子?
生：一天內(nèi)溫度在不同時段變化的快慢是不一樣的，我們就可以用溫度的變化率來表示溫度變化的快慢．
師：剛才這位同學(xué)舉的例子很好，希望同學(xué)們仔細(xì)觀察，找出更多的這種表示的例子．
師：公式p＝w/t是平均功率還是瞬時功率? 生1：p＝w/t指平均功率．
生2：我覺得用這個公式也可以表示瞬時功率，當(dāng)△t→0。時，即表示瞬時功率． 師(微笑鼓勵)：這位同學(xué)補充得非常好．我們在什么地方也學(xué)過這種方法?
生：在對速度進(jìn)行定義時我們也用了這種方法，速度的定義式是v＝x／t，這個公式即可以表示平均速度，也可以表示瞬時速度，方法是當(dāng)△t→0時，公式表示的速度就是瞬時速度．
師：這種方法叫做極限的方法，我們在今后學(xué)習(xí)中有很多地方要用到這種方法，希望大家認(rèn)真體會．
師：下面大家閱讀教材7頁“額定功率和實際功率”一段，提出問題，你對“額定功率和實際功率”是怎樣理解的?
學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，思考并回答老師的提問． [交流與探究]
把一枚硬幣放在書的封面上，打開書的封面形成一個斜面，并使硬幣開始下滑，如圖5．3—1所示．仔細(xì)分析一下，在下滑的過程中硬幣共受到幾個力的作用?哪些力做正功?哪些力做負(fù)功?哪些力沒有做功?如果使斜面的傾角增大，情況會有什么變化?傾角增大時，功率是否也增大?
二、額定功率和實際功率
生：實際功率：指機(jī)器工作中實際輸出的功率．額定功率：指機(jī)器正常工作時的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值．
師：額定功率和實際功率的關(guān)系是什么?
生：機(jī)器不一定都在額定功率下工作．實際功率總是小于或等于額定功率．實際功率如果大于額定功率容易將機(jī)器損壞．
師：那么在機(jī)車啟動和運行過程中，發(fā)動機(jī)的功率是指的牽引力的功率還是合外力的功率?
生：應(yīng)該是指的牽引力的功率，因為發(fā)動機(jī)是提供牽引力的．
師：在功的公式中功與力和位移有關(guān)，功率的定義式中功率與功和時間有關(guān)，那么功率和速度又有什么關(guān)系呢?大家通過幾個相關(guān)的公式來推導(dǎo)一下．
三、功率和速度
(學(xué)生思考老師提出的問題，推導(dǎo)功率與速度的關(guān)系式) 生：根據(jù)功的計算式w＝FLcosa和功率的計算公式P＝w/t，可以得到P＝FLcosa/t，
用心 愛心 專心
- 4 -
而L／t=v，所以P＝Fvcosa.
師：a指的是什么?什么時候a＝0?
生：a指的是受力方向和速度方向的夾角，當(dāng)力的方向和速度方向在一條直線上時，a＝0．
師：我們把這個公式簡化一下，當(dāng)a＝o時P＝Fv，那么這個公式是表示的平均速度還是瞬時速度呢?
生：公式p＝Fv中若v表示在時間t內(nèi)的平均速度，p就表示力F在這段時間t內(nèi)的平均功率；如果時間t取得足夠小，公式P＝Fv中的v表示某一時刻的瞬時速度時，P表示該時刻的瞬時功率．
問題：汽車等交通工具在啟動和行駛過程中，其牽引力和行駛速度是怎樣變化的？請同學(xué)們閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，用自己的話加以解釋。
根據(jù)公式P=Fv：
①當(dāng)功率P一定時，F(xiàn)與v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。
當(dāng)交通工具的功率一定時，要增大牽引力，就要減小速度。所以汽車上坡時，司機(jī)用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。
②當(dāng)速度v一定時，P與F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。
汽車從平路到上坡時，若要保持速率不變，必須加大油門，增大發(fā)動機(jī)功率來得到較大的牽引力。
③當(dāng)力F一定時，功率P與速度v成正比，即速度越大，功率越大。
起重機(jī)吊起同一物體時以不同的速度勻速上升，輸出的功率不等，速度越大，起重機(jī)輸出的功率越大。
[討論與交流]
有同學(xué)認(rèn)為：根據(jù)p＝Fv。，機(jī)械的功率p一定，F(xiàn)與v成反比，那么，當(dāng)v趨于零時，F(xiàn)將趨于無窮大；當(dāng)F趨于零時，v趨于無窮大．因此，哪怕功率較小的機(jī)械，也可能獲得很大的牽引力或很大的運動速度．你對此有何看法?同學(xué)們展開討論，發(fā)表各自的觀點．
[小結(jié)]
本節(jié)講述功率的概念、功率公式的應(yīng)用．功率的概念、功率的物理意義是本節(jié)的重點內(nèi)容，如果學(xué)生能懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化的快慢，自然能感悟出功率實際上是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量．要使學(xué)生確切地理解公式p＝Fv的意義，要通過例題的教學(xué)，使學(xué)生會應(yīng)用基本公式進(jìn)行計算，對平均功率和瞬時功率有所理解．
瞬時功率的概念學(xué)生較難理解，這是難點．學(xué)生往往認(rèn)為，在某瞬時物體沒有位移就沒有做功問題，更談不上功率了．如果學(xué)生沒有認(rèn)識到功率是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量，這個難點就不易突破，因此，在前面講清楚功率的物理意義很有必要，它是理解瞬時功率概念和物理意義的基礎(chǔ)．
關(guān)于發(fā)動機(jī)的額定功率與汽車的最大速率之間的關(guān)系，最好采用課后專題講座的形式進(jìn)行，以便通過分析汽車由開動到勻速行駛的物理過程，使學(xué)生養(yǎng)成分析物理過程的習(xí)慣，避免簡單地套用公式．
這里可以增加一節(jié)習(xí)題課，對前三節(jié)也就是第一單元進(jìn)行復(fù)習(xí)，總結(jié)這幾節(jié)的規(guī)律．
關(guān)于功率的計算 ［例1］質(zhì)量m=3 kg的物體，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑水平面上從靜止開始運動，運動時間t=3 s，求：
用心 愛心 專心 - 5 -
（1）力F在t=3 s內(nèi)對物體所做的功。
（2）力F在t=3 s內(nèi)對物體所做功的平均功率。 （3）在3 s末力F對物體做功的瞬時功率。
解析：物體在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律，可求出加速度a=Fm
=2 m/s2
，則： 物體在3 s末的速度v=at=6ｍ/s 物體在3 s內(nèi)的位移s=
2
1at2
=9 m （1）力F做的功W=Fs=6×9 J=54 J
（2）力F在3 s內(nèi)的平均功率P=Wt
=18 W（或2
6
620vF
vFPW=18 W ） （3）3 s末力F的瞬時功率P=Fv=6×6 W=36 W
關(guān)于機(jī)車的啟動問題
［例2］汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，
阻力是車重的0.1倍，g取10ｍ/s2
，問：
①汽車保持額定功率從靜止起動后能達(dá)到的最大速度是多少?
②若汽車保持0.5ｍ/s2
的加速度做勻加速運動，這一過程能維持多長時間?
解析：①當(dāng)牽引力F大小等于阻力f時，汽車的加速度a=０，速度達(dá)到最大值vm，據(jù)公式Ｐ=Fv，可得出汽車最大速度vm P額=Fv=fvm
f
PFPvm額
12m/s ②汽車做勻加速運動所能維持的時間應(yīng)該從開始到汽車達(dá)到額定功率的時候，設(shè)汽車做勻加速運動時的牽引力為F牽，阻力為f，據(jù)牛頓第二定律，有 F牽=f＋ma=0.1mg＋ma=7500Ｎ 當(dāng)汽車的功率增大到額定功率時，汽車做勻加速過程結(jié)束，設(shè)這時汽車的速度為v′m，據(jù)功率公式P=Fv 得：
F
Pvm
額8 m/s
設(shè)汽車能維持勻加速運動的時間為t0，則： vm′ =at0
得：t0=vm′
/a=16s
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jixiangsibao.com
首頁 | 網(wǎng)站地圖| 關(guān)于會員| 移動設(shè)備| 購買本站VIP會員
本站大部分資源來源于會員共享上傳，除本站組織的資源外，版權(quán)歸原作者所有，如有侵犯版權(quán)，請和本站聯(lián)系并提供相關(guān)證據(jù)，我們將在3個工作日內(nèi)改正。
Copyright© 2011-2021 優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) 版權(quán)所有 by dedecms&zz 豫ICP備11000100號
工作時間: AM9:00-PM6:00 優(yōu)質(zhì)課網(wǎng)QQ客服:983228566 投稿信箱：983228566@qq.com
