高中物理第七章第三节功率
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第三节 功 率课 时:二课时 教 师:教学重点理解功率的概念. 教学难点理解功率与力、速度的关系,瞬时功率和平均功率的计算. 三维目标 知识与技能1.理解功率的概念.2.知道功率的定义和定义式P =W t ,能够用公式P =W t解答有关的问题.3.知道公式P =Fv 的物理意义,能够用公式P =Fv 解答有关的问题. 4.区别理解额定功率、实际功率和最大功率. 过程与方法1.通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,理解功率概念. 2.从功率概念的定义,体会用比值方法建立物理概念的方法.3.理解功率与力和速度的关系.会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算. 情感、态度与价值观1.通过功率概念建立的探究过程,培养学生敢于发表自己观点,坚持原则,善于合作的良好习惯.2.通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量,培养学生学以致用的思想.教学过程 导入新课回忆日常生活中人们劳动时的情景,并分组让学生举例,讨论分析人和机械做功有什么区别? 教师归纳.1.挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多.2.建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上,起重机和搬运工相比,起重机要比工人快得多.3.从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多. 4.家住在高楼(如9层),乘电梯比走路要快得多. 5.拖拉机耕地比牛耕地要快得多,等等.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,研究功率具有重要的现实意义.引出本节课的学习内容——功率. 一、功率 思考,讨论:1、不同机械做相同的功,所用时间是否相同呢?哪一个做功更快呢?用什么样的物理量来表示做功的快慢?它是如何定义的?2、功率的单位是什么?除了这个单位之外,你还知道哪些是功率的单位?功率是矢量还是标量?3、在作用力方向和位移方向相同的情况下,如何用力和速度来表示功率?试推导其公式。
4、拓展:当力F和位移s之间有一夹角α时,如何表示功率?试推导其公式。
第三节功率执笔:审核:备课组课时:2课时使用时间:第周【学习目标】1、什么叫做功率?功率的基本表达式是什么?2、怎样计算某一个力对物体做功的平均功率?瞬时功率又应该如何计算?3、在什么条件下可以用P=FV计算功率?4、当力和速度不在同一条直线时应该怎样计算力的瞬时功率?【课前预习】名校学案P30页预习导学【问题探究】一、功率根据教材1至3段内容,讨论:1、不同机械做相同的功,所用时间是否相同呢?哪一个做功更快呢?用什么样的物理量来表示做功的快慢?它是如何定义的?2、功率的单位是什么?除了这个单位之外,你还知道哪些是功率的单位?功率是矢量还是标量?根据教材4至8段内容,讨论:3、在作用力方向和位移方向相同的情况下,如何用力和速度来表示功率?试推导其公式。
4、拓展:当力F和位移s之间有一夹角α时,如何表示功率?试推导其公式。
5、什么是瞬时功率和平均功率?公式P=FV表示的是平均功率还是瞬时功率?为什么?如果要用它来表示瞬时功率,F和V需要满足什么条件?二、功率的应用和计算6、讨论:P、F、V的关系7、在交通工具的功率一定的情况下,要获得更大牵引力应该如何控制速度?从控制变量角度看,用起重机吊装同样的工件,大型机(功率大的)和小型机,哪一个快?汽车上坡的时候要保持车速,应该换档还是应该“加油”(专业用语,“增大油门” 的意思)?为什么?8、阅读教材例题,讨论:(1)本题中的物体运动性质如何?(2)要求解在3 s 内对物体做的功,必须求出哪些物理量?(3)求解平均功率和瞬时功率时应注意什么?【课堂巩固】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.m tF 22 B.m t F 222 C.m t F 2 D.m t F 222、一架自动扶梯以恒定的速度v 1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v 2匀速上走,两次扶梯牵引力做的功分别为W 1和W 2,牵引力的功率分别为P 1和P 2,则A 、W 1<W 2,P 1<P 2B 、 W 1<W 2;P 1=P 2C 、 W 1=W 2;P 1<P 2D 、 W 1>W 2,P 1=P 2 3、如图所示,把小球从水平位置由静止开始释放,求小球从开始到最低点过程中,重力做功的瞬时功率的变化情况?【课堂小结】(通过本节课的学习,你有什么收获)【课后作业】练习二 2、3、4题第二节 功 率(2)(习题课)汽车的两种启动过程:1、以恒定功率启动讨论:汽车从静止开始以恒定功率P 启动,在阻力f 一定的情况下,汽车的牵引力F 怎样变化?加速度a 怎样变化?速度V 怎样变化?最大速度V max 是多少?练习1:某排气量为2.0L的汽车,发动机的额定功率为80kW,汽车的质量为2000kg,它在高速公路上运动时受到的阻力为车重的0.08倍,设汽车以额定功率运动,g取10m/s2。
求:(1)汽车速度为10m/s时的加速度是多大?(2)汽车的加速度为2m/s2的速度为多大?(3)汽车所能达到的最大速度是多大?2、匀加速启动讨论:在阻力f一定的情况下,汽车从静止开始以加速度a做匀加速启动,牵引力F如何变化?汽车的速度V将如何变化?它的发动机功率P又将如何变化?匀加速运动维持的时间t为多少?最大速度V max是多少?练习2:质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。
若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动中的阻力不变。
求:(1)汽车所受阻力的大小。
(2)汽车做匀加速运动的时间。
(3)汽车匀加速时的末速度。
(4) 3s末汽车的瞬时功率。
(5)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。
【课堂小结】(通过本节课的学习,你有什么收获)【课后作业】1、名校学案P34页(11)、P35页(13)2、质量为m=4000kg的卡车,额定输出功率为P=60kW,当它从静止出发沿坡路前进时每行驶100m,升高5m,所受阻力大小为车重的0.1倍,取g=10m/s2试求:(1)卡车能否保持牵引力为8000N不变在坡路上行驶?(2)卡车在坡路上行驶时能达到最大的速度为多大?这时牵引力为多大?(3)如果卡车用4000N的牵引力以12m/s的速度上坡,到达坡顶时,速度为4m/s,那么卡车在这一段路程中的最大功率为多少?平均功率是多少?2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.光滑绝缘水平面上固定一半径为R 、带正电的球体A (可认为电荷量全部在球心),另一带正电的小球B 以一定的初速度冲向球体A ,用r 表示两球心间的距离,F 表示B 小球受到的库仑斥力,在r >R 的区域内,下列描述F 随r 变化关系的图象中可能正确的是( )A .B .C .D .2.a 、b 是两种单色光,其频率分别为v a 、v b ,且ba v k v =,则下列说法不正确的是( ) A .a 、b 光子动量之比为a bp k p = B .若a 、b 光射到同一干涉装置上,则相邻条纹的间距之比为a bx k x ∆=∆ C .若a 、b 都能使某种金属发生光电效应,则光子的最大初动能之差()ka kb b 1E E hv k -=- D .若a 、b 是处于同一激发态的原子跃迁到A 态和B 态产生的,则A 、B 两态的能级之差()A B b 1E E hv k -=- 3.质量为m 的铁锤从高h 处落下,打在水泥桩上,铁锤与水泥桩撞击的时间是t ,则撞击过程中,铁锤对桩的平均冲击力大小为( )A 2m gh mgB 2m gh mg -C m gh mg +D m gh mg - 4.如图甲所示,直径为0.4m 、电阻为0.1Ω的闭合铜环静止在粗糙斜面上,CD 为铜环的对称轴,CD 以下部分的铜环处于磁感应强度B 方向垂直斜面且磁感线均匀分布的磁场中,若取向上为磁场的正方向,B 随时间t 变化的图像如图乙所示,铜环始终保持静止,取π3=,则( )A .2s t =时铜环中没有感应电流B . 1.5s t =时铜环中有沿逆时针方向的感应电流(从上向下看) C . 3.5s t =时铜环将受到大小为34.810N -⨯、沿斜面向下的安培力 D .1~3s 内铜环受到的摩擦力先逐渐增大后逐渐减小5.如图所示,用轻质弹簧将篮球拴在升降机底板上,此时弹簧竖直,篮球与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触,在篮球与侧壁之间装有压力传感器,当电梯在竖直方向匀速运动时,压力传感器有一定的示数。
现发现压力传感器的示数逐渐减小,某同学对此现象给出了下列分析与判断,其中可能正确的是( )A .升降机正在匀加速上升B .升降机正在匀减速上升C .升降机正在加速下降,且加速度越来越大D .升降机正在加速上升,且加速度越来越大6.如图甲所示,矩形导线框abcd 放在垂直纸面的匀强磁场中,磁感应强度B 随时间变化的图像如图乙所示。
规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,水平向右为安培力的正方向,在0~4s 内,线框ab 边受到的安培力F 随时间变化的图像正确的是( )A .B .C.D.7.一蹦床运动员竖直向上跳起,从离开蹦床算起,上升到最大高度一半所用的时间为,速度减为离开蹦床时速度一半所用的时间为,若不计空气阻力,则与的大小关系为()A.B.C.D.不能确定8.如图所示,A、B两滑块质量分别为2kg和4kg,用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的光滑水平面上,并用手按着滑块不动,第一次是将一轻质动滑轮置于轻绳上,然后将一质量为4kg的钩码C挂于动滑轮上,只释放A而按着B不动;第二次是将钩码C取走,换作竖直向下的40N的恒力作用于动滑轮上,只释放B而按着A不动。
重力加速度g=10m/s2,则两次操作中A和B获得的加速度之比为()A.2:1 B.5:3 C.4:3 D.2:39.假设将來一艘飞船靠近火星时,经历如图所示的变轨过程,则下列说法正确的是()A.飞船在轨道Ⅱ上运动到P点的速度小于在轨道轨道Ⅰ上运动到P点的速度B.若轨道I贴近火星表面,测出飞船在轨道I上运动的周期,就可以推知火星的密度C.飞船在轨道I上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D.飞船在轨道Ⅱ上运动时的周期小于在轨道I上运动时的周期10.光滑水平面上,一质量为m的滑块以速度v与质量为M的静止滑块相碰,碰后两者粘在一起共同运∆。
下列说法正确的是()动。
设碰撞过程中系统损失的机械能为E∆变大A.若保持M、m不变,v变大,则E∆变小B.若保持M、m不变,v变大,则E∆变小C.若保持m、v不变,M变大,则ED .若保持M 、v 不变,m 变大,则E ∆变小二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分11.如图所示,B 和C 两个小球均重为G ,用轻绳悬挂而分别静止于图示位置上,则以下说法中正确的是( )A .AB 细绳的拉力为GB .CD 细绳的拉力为GC .绳BC 与竖直方向的夹角θ=60°D .绳BC 与竖直方向的夹角θ=45°12.如图所示,两条相距为L 的光滑平行金属导轨位于水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R 的电阻,导轨平面与磁感应强度大小为B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。
金属棒ab 垂直导轨放置并接触良好,接入电路的电阻也为R 。
若给棒以平行导轨向右的初速度v 0,当流过棒截面的电荷量为q 时,棒的速度减为零,此过程中棒发生的位移为x 。
则在这一过程中( )A .导体棒作匀减速直线运动B .当棒发生位移为2x 时,通过棒的电量为2q C .在通过棒的电荷量为3q 时,棒运动的速度为03v D .定值电阻R 释放的热量为04BqLv 13.如图所示,斜面倾角为37θ=°,小球从斜面顶端P 点以初速度0v 水平抛出,刚好落在斜面中点处。
现将小球以初速度02v 水平抛出,不计空气阻力,小球下落后均不弹起,sin370.6︒=,cos370.8︒=,重力加速度为g ,则小球两次在空中运动过程中( )A .时间之比为1:2B .时间之比为1:2C .水平位移之比为1:4D .当初速度为0v 时,小球在空中离斜面的最远距离为20940v g14.如图所示,质量分别为12m m 、的A B 、两物块叠放在一起,以一定的初速度一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面上滑。
已知B 与斜面间的动摩擦因数tan μα< , 则( )A .整体在上滑的过程中处于失重状态B .整体在上滑到最高点后将停止运动C .两物块之间的摩擦力在上滑与下滑过程中大小相等D .在上滑过程中两物块之间的摩擦力大于在下滑过程中的摩擦力15.双面磁力擦玻璃器是利用磁铁做中心材料,附加塑料外壳和一些清洁用的海绵布或纤维物质,在塑料外壳外面两侧一侧有绳子和拉环是为了防政璃器从玻璃外面脱落坠下造成安全隐患,另一侧有牢固的手柄以方便工作人员使用。