高中物理必修二第七章—7.3功率

1 机车启动的问题

教学目标：

1．会分析机车恒定功率和恒定加速度启动过程中，牵引力、速度和加速度的变化情况。

2． 明确机车启动的运动过程，分为几个阶段，各个阶段力与运动的关系。

3．寻找、领会并掌握机车启动问题的解题策略。

重点：

机车启动过程中牵引力、速度，加速度和功率的变化情况及相互制约的关系，注意不同运动过程的衔接点满足的条件。

难点

1.对两种启动方式的v-t图分析

2.学会将牛顿第二定律及功率方程融入机车问题

[教学方法] 利用多媒体、引导分析法、教学推理、讲授法

[教学过程]

◆ 相关知识：

(1) 通常我们所说的机车的功率或发动机的功率，实际是指其牵引力的功率，不．是合力的功率．．．．．．。

(2) 对机车等交通工具运行问题，应明确Fvp中，P为发动机的实际功率，F为发动机的牵引力，v为机车的瞬时速度。机车正常行驶中实际功率小于或等于其额定功率。

一.机车启动中有关力与加速度的问题

1.常见模型：水平面，斜面

2.核心公式：FvP ，F合=mafF

问题1：汽车在水平面加速行驶，车子受力情况如何？加速度多大？

易错：汽车的牵引力(vpF)与汽车受到的合外力(F合=F-f)

问题2：汽车达到最大速度的条件（临界）:F牵=f阻,

fpvemax

问题3：汽车沿斜面向上加速行驶，车子受力情况如何？加速度多大？ 2 （强调：重力沿斜面向下的分力也是阻力）

目的：加强掌握汽车行驶中的受力分析及加速度的求解

二、两种机车启动类型

类型一：恒定功率启动

特点：1.功率P不变（强调：P实和P额的关系）

2.a减小的加速直线运动（分析：V增大，vpFe减小，mfFa或F合减小）

3.F牵=f，a=0，汽车速度达到最大

过程： 阶段1：a减小的加速直线运动

阶段2：匀速直线运动阶段(F=f，a=0，v达到最大值fpvemax

类型二.恒定加速度（牵引力）启动

特点：流程一

庖丁巧解牛

知识·巧学

一、功率

1.定义:如果从开始计时到时刻t这段时间间隔内，一个力所做的功为W，则功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率.用P表示功率.

功率是表示物体做功快慢的物理量，功率是衡量机械性能的一个重要指标.功率概念的建立仍然应用了比值定义法.

2.公式:tWP.根据定义式求得的功率，是时间t内的平均功率.

3.单位:在SI中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W，且1 W=1 J/s. 技术上常用kW作功率的单位，且有:1 kW=1 000 W.

要点剖析 “瓦”这个单位是功的单位焦耳与时间的单位秒组成的一个复合单位，是一个导出单位.

4.功率是标量，只有大小，没有方向.其运算法则遵循代数运算法则.

要点剖析 由于功有正负，相应功率也有正负，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，只记绝对值.

5.平均功率与瞬时功率

各种机器实际输出的功率常随时间变化，因此有平均功率与瞬时功率之分.

（1）平均功率:tWP

用公式tWP计算的功率是在时间t内的功率的平均值，不能代表某一时刻的功率，所以也就不能精确地反映做功的快慢.

（2）瞬时功率:当时间间隔Δt很小时，tWP表示的就是瞬时功率.

方法点拨 Δt很小时，tWP即为瞬时功率，这里采用了物理学上研究问题的一种很重要的方法——极限思想.

6.额定功率和实际功率

额定功率是发动机正常工作时的最大功率，通常都在铭牌上标明.机器工作时，必须受额定功率的限制，这是基本原则，发动机实际的输出功率（即实际功率）可以小于额定功率，在某些情况下，实际功率也可能略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率.

二、功率与力和速度的关系

力、位移、时间都与功率相联系.这种联系在技术上具有重要意义.如果物体沿位移方向受的力是F，从计时开始到时刻t这段时间内，发生的位移是l，则力在这段时间所做的功W=Fl，根据tWP得tFltWP.

高一物理 WL-14-01-008 少年不知勤学早，白首方悔读书迟。

第 - 1 - 页 共 4 页 温馨提示：如果你做错了，别忘了分析错因。 高中物理必修二7.3《功率》 导学案

编写人：陈春 审核人：高一物理组 编写时间：2014-04-17

班级： 组别： 组名： 姓名：

【学习目标】

1、理解功率的定义，知道额定功率与实际功率的定义；

2、掌握平均功率和瞬时功率的计算方法，知道额定功率和实际功率的区别。

3、机车的两种启动方式。

【学习重点】1．理解功率的概念； 2．知道功率的种类及其计算。

【学习难点】1．掌握平均功率和瞬时功率的计算方法；

2．机车的两种启动问题分析区别．

【自主学习】

一、功率：

在建筑工地上三台起重机做功情况：第一台用了1分钟把1吨货物提到2米的高度，第二台用了1分钟把1吨货物提到4米的高度，第三台用了0.5分钟把1吨货物提到4米的高度。上述三种情况下，请思考以下问题：

1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？

2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？

3、不同的机器或物体做功有快有慢，怎样比较它们做功的快慢呢?

总结：

1、功率的物理意义：

2、定义：

3、定义式：

4、单位： 1W= 。

《功率》教学设计

【教学目标】

一、知识与技能

1．理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义；

2．，的运用。

二、过程与方法

1．通常指平均功率，为瞬时功率；

2．，分析汽车的启动，注意知识的迁移。

三、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。

【重、难点分析】

1．重点：教学重点是理解功率的概念；功率的物理意义是本节的重点内容，如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然就能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。

2．难点：理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。瞬时功率的概念学生较难理解，这是难点。学生往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量，这个难点就不易突破，因此，在前面讲清楚功率的物理意义很有必要，它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。

【教学方法】

本节课的教学立足于培养学生的思维能力，通过学习物理研究方法，让学生学会思考问题。在建立“功率”概念中，让学生体会用比值方法来建立一个新概念。通过汽车起动过程的分析，着重培养学生的逻辑思维，引导学生认识物理与社会生活的密切联系，综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量人的做功功率的实验，达到学以致用的目的，培养学生运用科学知识解决实际问题能力。

【教学步骤】 一、课前活动，引入课题

教师活动 学生活动

教师展示出两组图片，一组是一头牛和一台拖拉机一天的耕地比较。另一组是一个农民和一台收割机一天的收割的小麦的比较。

提问，他们的工作中做的功有什么相同点和不同点？

谁做功快？

给出学生三个起重机工作的一些参数，练习求功和比较做功快慢。 列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，无处不在，研究功率具有重要的现实意义。