高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 第三節(jié) 功率學(xué)案 新人教版必修2

第三節(jié) 功 率 執(zhí)筆： 審核：備課組 課時(shí)：2課時(shí) 使用時(shí)間：第 周 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、什么叫做功率？功率的基本表達(dá)式是什么？ 2、怎樣計(jì)算某一個(gè)力對(duì)物體做功的平均功率？瞬時(shí)功率又應(yīng)該如何計(jì)算？ 3、在什么條件下可以用P=FV計(jì)算功率？ 4、當(dāng)力和速度不在同一條直線時(shí)應(yīng)該怎樣計(jì)算力的瞬時(shí)功率？ 【課前預(yù)習(xí)】 名校學(xué)案P30頁(yè)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 【問題探究】 一、功率 根據(jù)教材1至3段內(nèi)容，討論: 1、不同機(jī)械做相同的功，所用時(shí)間是否相同呢？哪一個(gè)做功更快呢？用什么樣的物理量來表示做功的快慢？它是如何定義的？ 2、功率的單位是什么？除了這個(gè)單位之外，你還知道哪些是功率的單位？功率是矢量還是標(biāo)量？ 根據(jù)教材4至8段內(nèi)容，討論: 3、在作用力方向和位移方向相同的情況下，如何用力和速度來表示功率？試推導(dǎo)其公式。 4、拓展：當(dāng)力F和位移s之間有一夾角α?xí)r，如何表示功率？試推導(dǎo)其公式。 5、什么是瞬時(shí)功率和平均功率？公式P=FV表示的是平均功率還是瞬時(shí)功率？為什么？如果要用它來表示瞬時(shí)功率，F(xiàn)和V需要滿足什么條件？ 二、功率的應(yīng)用和計(jì)算 6、討論：P、F、V的關(guān)系 7、在交通工具的功率一定的情況下，要獲得更大牽引力應(yīng)該如何控制速度？從控制變量角度看，用起重機(jī)吊裝同樣的工件，大型機(jī)（功率大的）和小型機(jī)，哪一個(gè)快？汽車上坡的時(shí)候要保持車速，應(yīng)該換檔還是應(yīng)該“加油”（專業(yè)用語(yǔ)，“增大油門” 的意思）？為什么？ 8、閱讀教材例題，討論： （1）本題中的物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何？ （2）要求解在3 s內(nèi)對(duì)物體做的功，必須求出哪些物理量？ （3）求解平均功率和瞬時(shí)功率時(shí)應(yīng)注意什么？ 【課堂鞏固】 1、質(zhì)量為m的木塊放在光滑水平面上，在水平力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，則開始運(yùn)動(dòng)t s時(shí)F的功率是 A. B. C. D. 2、一架自動(dòng)扶梯以恒定的速度v1運(yùn)送乘客上同一層樓，乘客第一次站在扶梯上不動(dòng)，第二次以相對(duì)于扶梯的速度v2勻速上走，兩次扶梯牽引力做的功分別為W1和W2，牽引力的功率分別為P1和P2，則 A、W1＜W2,P1＜P2 B、 W1＜W2;P1=P2 C、 W1=W2;P1＜P2 D、 W1＞W(wǎng)2,P1=P2 3、如圖所示，把小球從水平位置由靜止開始釋放，求小球從開始到最低點(diǎn)過程中，重力做功的瞬時(shí)功率的變化情況？ 【課堂小結(jié)】（通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲） 【課后作業(yè)】 練習(xí)二 2、3、4題 第二節(jié) 功 率（2）(習(xí)題課) 汽車的兩種啟動(dòng)過程： 1、以恒定功率啟動(dòng) 討論： 汽車從靜止開始以恒定功率P啟動(dòng)，在阻力f一定的情況下，汽車的牽引力F怎樣變化？加速度a怎樣變化？速度V怎樣變化？最大速度Vmax是多少？ 練習(xí)1： 某排氣量為2.0L的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為80kW，汽車的質(zhì)量為2000kg，它在高速公路上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力為車重的0.08倍，設(shè)汽車以額定功率運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2。求： （1）汽車速度為10m/s時(shí)的加速度是多大？ （2）汽車的加速度為2m/s2的速度為多大？ （3）汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？ 2、勻加速啟動(dòng) 討論： 在阻力f一定的情況下，汽車從靜止開始以加速度a做勻加速啟動(dòng)，牽引力F如何變化？汽車的速度V將如何變化？它的發(fā)動(dòng)機(jī)功率P又將如何變化？勻加速運(yùn)動(dòng)維持的時(shí)間t為多少？最大速度Vmax是多少？ 練習(xí)2： 質(zhì)量是2000kg、額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度為20m/s。若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2，運(yùn)動(dòng)中的阻力不變。求： （1）汽車所受阻力的大小。 （2）汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 （3）汽車勻加速時(shí)的末速度。 （4） 3s末汽車的瞬時(shí)功率。 （5）汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做的功。 【課堂小結(jié)】（通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲） 【課后作業(yè)】 1、名校學(xué)案P34頁(yè)（11）、P35頁(yè)（13） 2、質(zhì)量為m=4000kg的卡車，額定輸出功率為P=60kW,當(dāng)它從靜止出發(fā)沿坡路前進(jìn)時(shí)每行駛100m，升高5m，所受阻力大小為車重的0.1倍，取g=10m/s2試求： (1)卡車能否保持牽引力為8000N不變?cè)谄侣飞闲旭? (2)卡車在坡路上行駛時(shí)能達(dá)到最大的速度為多大?這時(shí)牽引力為多大? (3)如果卡車用4000N的牽引力以12m/s的速度上坡，到達(dá)坡頂時(shí)，速度為4m/s，那么卡車在這一段路程中的最大功率為多少?平均功率是多少? 4