2018_2019学年高中物理第四章机械能和能源第七节功率学案粤教版必修2

第七节《功率》一、学习目标1、理解功率的概念及有关功率的计算，包括平均功率、瞬时功率、额定功率2、理解公式P=FV 的意义，能用来解释现象和进行计算 二、学习重点难点有关机车的两种启动模式的问题处理 三、课前预习（自主探究） 1.功率的概念（1）定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做 ，是表示物体做功________的物理量，也可以表示能量转化的快慢，是标量。

（2）公式：①tWP =这是物体在t 时间内的_______________。

②αcos Fv P=,当v 是瞬时速度，P 是_____________，若v 是平均速度，P 是______________，α是F 与v 方向间的夹角。

③重力的功率可表示为y mgv =G P ，即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。

（3）功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是_________,1W=____________. 2.额定功率和实际功率:发动机铭牌上的额定功率，指的是该机正常工作时的最大输出功率，并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率。

实际输出往往__________这个数值。

但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以让实际功率短时间大于额定功率，否则容易损坏机器。

3.关于功率公式P=Fv 的讨论 发动机的功率等于牵引力的功率（1）在功率P 一定时，力F 与速度v 成___________，即做功的力越大，其速度就越小，当汽车发动机的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度，所以汽车上坡时，司机采用换挡的方法减小速度来得到较大的牵引力。

（2）当力F 一定时，功率P 与速度v 成___________，即速度越大，功率越大：速度越小，功率越小。

当汽车以一定的牵引力加速运动时，必须加大油门以增大功率。

四、课堂活动 （1）小组合作交流知识点1 功率的理解与计算第一台起重机在一分钟内把一吨的货物提到预定的高度，第二台起重机只用30秒就可以做相同的功，则我们说第一台起重机做功比第二台起重机做功 。

高中物理第四章机械能和能源第7节功率教案1粤教版必修2一．什么是功率1.功率是做功的快慢；或单位时间内完成的功的多少。

2.定义：用物体所做的功W 与完成这些功所用的时间t 的比值叫功率。

3.单位：瓦特（W ），千瓦（kW ） 1W ＝1J/S1kW = 1000W 1马力＝735W （1马力即空调的1匹）『体验』1w 大小：就相当于你在1s 的时间内从桌上端起一杯水送到嘴边的过程4.功率是标量。

接下来着重说明，功率的大小与单位时间内力所做的功为等值。

至此，将功率的定义式与速度v 的定义式作类比，使学生理解，虽然研究的是不同性质的问题，但是研究方法是相同的(同时也为后面讲瞬时功率做了些准备)。

然后提出问题，与学生一起讨论功率的物理意义。

上一节讲了功的概念、功的公式之后，经过分析和讨论，对功的物理意义已有所了解。

在学生说出做功过程是能量转化过程之后，立即启发：那么做功快慢恰能表明能量转化的快慢吗？因此，应该将功率理解为是描述做功过程中能量转化快慢的物理量。

『提问』（1）功率70W 表示什么意思？（2）练习2.功率70W 和450W 功率哪个大？做功哪个快？为什么？二.额定功率与实际功率1.额定功率：机械允许长时间正常工作时的最大功率 ppt 一些常见机械的功率：2.实际功率：机械实际工作时的功率3.实际功率可以大于、等于、小于额定功率。

（引：在实际中，人们既希望干活快，又不烧机，就在额定功率下工作。

） 『体验』人的额定功率70w ；马的额定功率450w;大客车的额定功率100kw『拓展和实践』做一次“引体向上”（使你的身体升高一个手臂的高度），粗测这个过程中你所消耗的能量和做功的功率。

学生讨论，提出实验方案，并能解释理由。

让学生感受物理知识存在我们周围，并能解决实际问题，而且很多体育项目的评价标准都是从物理规律得来的。

三．平均功率与瞬时率1.p=w/t,P 代表该力在时间t 内做功的平均功率。

2.①式中Ｆ 为对物体做功的力，若为发动机，则Ｆ指牵引力。

第七节 功率[A 级 抓根底]1．(多项选择)关于功率，如下说法正确的答案是() A ．力对物体做功越多，功率越大 B ．功率是描述力对物体做功快慢的物理量C ．根据P ＝Fv ，汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比D ．力对物体做功时间越长，功率越小解析：功率与做功多少和时间都有关系，时间不确定，功率大小不能确定，故A 、D 错误；功率是描述物体做功快慢的物理量，故B 正确；由P ＝Fv 知F ＝P v，故汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，选项C 正确．答案：BC2．用水平力使重G 的物体沿水平地面以速度v 做匀速直线运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ，如此水平力对物体做功的功率是()A ．μGB ．μGv C.GμD ．不知力的大小无法计算 解析：F ＝F f ＝μG ，故P ＝Fv ＝μGv ，选项B 正确． 答案：B3．一辆汽车从静止出发，在平直的公路上加速前进，如果发动机的牵引力保持恒定，汽车所受阻力保持不变，在此过程中()A ．汽车做变加速直线运动B ．汽车的位移与时间成正比C ．汽车发动机的功率保持恒定D ．汽车的速度与时间成正比解析：发动机的牵引力保持恒定，汽车所受阻力保持不变，由牛顿第二定律可知，该汽车做初速度为零的匀加速直线运动，故A 错误，D 正确；由x ＝12at 2可知，位移与时间的平方成正比，故B 错误；根据P ＝Fv ＝Fat ，可知F 、a 不变，汽车发动机的功率与时间成正比，故C 错误．答案：D4．某人用同一水平力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l 距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进l 距离，假设先后两次拉力做的功为W 1和W 2，拉力做功的功率是P1和P2，如此()A．W1＝W2，P1＝P2B．W1＝W2，P1>P2C．W1>W2，P1>P2D．W1>W2，P1＝P2解析：由于拉力一样且通过一样的位移，根据W＝Fl可知拉力对物体做的功一样多，但由于沿光滑水平面前进时间短，所以P1>P2，故B正确．答案：B5．质量为5 t的汽车，在水平路面上以加速度a＝2 m/s2启动，所受阻力为1.0×103N，汽车启动后第1 s末的瞬时功率是()A．2 kW B．22 kWC．1.1 kW D．20 kW解析：根据牛顿第二定律得F－F f＝ma，如此F＝F f＋ma＝1 000 N＋5 000×2 N＝11 000 N．汽车第1 s末的速度v＝at＝2×1 m/s＝2 m/s，所以P＝Fv＝11 000×2 W＝22 000 W ＝22 kW，故B正确，A、C、D错误．答案：B6．一小球以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，小球在空中运动的过程中重力做功的功率P随时间t变化的图象是()ABCD解析：设经过时间t速度大小为v，其方向与竖直方向(或重力方向)成θ角，由功率公式P＝Fv cos θ知，此时重力的功率P＝mgv cos θ＝mgv y＝mg·gt＝mg2t，所以A正确．答案：A[B级提能力]7.(多项选择)如下列图是健身用的“跑步机〞示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力后蹬皮带，皮带运动过程中，受到的阻力恒定为F f，使皮带以速度v匀速运动，如此在运动过程中，如下说法正确的答案是()A．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力B．人对皮带不做功C．人对皮带做功的功率为mgvD．人对皮带做功的功率为F f v解析：脚蹬皮带时，脚和皮带之间产生了摩擦力，皮带受到的摩擦力是皮带运动的动力，应当选项A 正确．皮带在人的作用下移动了距离，人对皮带做功，应当选项B 错误．运动过程中受到的阻力恒定为F f ，使皮带以速度v 匀速运动，人对皮带做功的功率，等于阻力的功率，即人对皮带做功的功率为F f v ，应当选项C 错误，选项D 正确．答案：AD8.(多项选择)如下列图，在天花板上的O 点系一根细绳，细绳的下端系一小球．将小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小球，小球从位置A 开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B 点的运动过程中，下面说法正确的答案是()A ．小球受到的向心力在逐渐变大B ．重力对小球做功的平均功率为零C ．重力对小球做功的瞬时功率逐渐增大D ．由于细线的拉力方向始终与小球的速度方向垂直，所以拉力对小球做的功为零解析：小球下落时，速度越来越大，由F 向＝m v 2r可知向心力逐渐增大，A 对；重力做功不为零，所以重力做功的平均功率不为零，B 错；A 点时，小球速度为零，所以重力的瞬时功率为零，B 点时，重力与速度方向垂直，所以重力的瞬时功率为零，所以重力的瞬时功率先增大后减小，C 错；由W ＝Fl cos α可知，D 对．答案：AD9．质量m ＝3 kg 的物体，在水平力F ＝6 N 的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t ＝3 s ，试求：(1)力F 在t ＝3 s 内对物体所做的功． (2)力F 在t ＝3 s 内对物体做功的平均功率． (3)在3 s 末力F 对物体做功的瞬时功率．解析：(1)物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律F ＝ma 可得a ＝F m ＝63m/s 2＝2 m/s 2，3 s 内物体运动的位移是x ＝12at 2＝9 m ，力F 在3 s 内对物体所做的功为W ＝Fx ＝6×9 J ＝54 J.(2)力F 在3 s 内对物体所做的功的平均功率为P ＝W t ＝543W ＝18 W. (3)3 s 末物体的速度为v ＝at ＝6 m/s ， 所以3 s 末力F 对物体所做的功的瞬时功率为P ＝Fv ＝6×6 W ＝36 W.答案：(1)54 J(2)18 W(3)36 W10．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术指标：质量M ＝70 kg 阻恒为车和人总重的2%，g 取10 m/s 2.如此在电动自行车正常工作时，人骑车行驶的最大速度为多少？解析：从电动自行车铭牌上获得的有用信息有：整车质量为30 kg ，额定输出功率为120 W ．分析知，假设电动自行车在额定功率下行驶，当牵引力与阻力相等，即F ＝F 阻时速度达到最大值．设车的质量为m ，由题意知，地面对车的阻力F 阻＝k (M ＋m )g ，当车达到最大速度时，应有P ＝Fv max ＝k (M ＋m )gv max ， 解得v max ＝6 m/s. 答案：6 m/s。

第七节 功__率1．功与完成这些功所用时间的比值叫做功率，即P ＝Wt，表示做功的快慢。

2．公式P ＝Wt一般用来计算平均功率，瞬时功率用公式P ＝Fv 进行计算，若v 取平均速度，则P ＝Fv 为平均功率。

3．汽车上坡时，司机要“换挡”来减小速度，这样在发动机功率相同的情况下可以获得较大的牵引力；汽车在平直公路上，所受阻力较小，可以使用高转速比的挡位获得较大的速度。

4．注意额定功率与实际功率、瞬时功率与平均功率的区别。

一、功率1．定义：功W 与完成这些功所用时间t 的比值。

2．定义式：P ＝W t。

3．单位：国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W 。

1 W ＝1 J/s,1 kW ＝103W 。

4．物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。

5．额定功率与实际功率 (1)额定功率电动机、内燃机等动力机械在额定转速下可以长时间工作时输出的功率。

(2)实际功率动力机械工作时实际消耗的功率。

二、 功率与速度 1．功率与速度的关系式P＝Fv (F 与v方向相同)。

2．推导⎭⎪⎬⎪⎫功率定义式：P ＝W t功的计算式：W ＝Fl 位移：l ＝vt→P ＝Fv3．应用由功率速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P 一定时，牵引力F 与速度v 成反比，要增大牵引力，就要减小速度。

1．自主思考——判一判(1)各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率。

(√) (2)某机械工作时的实际功率一定比额定功率小。

(×) (3)物体的速度为v ，则重力的功率一定是mgv 。

(×) (4)汽车的速度越大，牵引力的功率也越大。

(×) (5)汽车以恒定功率启动时，加速度减小。

(√) 2．合作探究——议一议(1)去过泰山的同学会遇到挑山工，假设挑山工和缆车将相同的货物运至山顶，两者对货物做的功相同吗？做功的功率相同吗？提示：两者对货物做的功都等于克服重力做的功，由于将相同的货物运往相同高度的山顶，因此两者做相同的功，而用缆车运送货物所用时间远小于挑山工的用时，根据功率定义知缆车的做功功率远大于挑山工的做功功率。