高中物理功率问题导学案 新人教版必修2

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1、2010年高中物理功率问题导学案高一年级物理学科“问题导学案”审核人：高一年级全体物理老师【学习目标】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【重点、难点】1．功率的概念、物理意义、种类及其计算是本节的重点内容。2．瞬时功率的概念较难理解，这是难点。我们往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上功率了。这是错误的认识。我们可以与瞬时速度做一下对比。【自主导学】抢答：人们在生产、生活、工作中，使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功相比，有何优越性？请举例说明。力

2、F1对甲物体做功为W1，所用时间为t1；力F2对乙物体做功为W2，所用时间为t2，在下列条件下，哪个力做功快？A．W1＝W2，t1＞t2；B．W1＝W2，t1＜t2；C．W1＞W2，t1＝t2；D．W1＜W2，t1＝t2。有无统一的标准呢？一、功率1、定义：功跟完成这些功_______________的比值叫做功率。2、意义：功率是表示做功______________的物理量。矢量？标量？3、定义式：P＝__________。能否说P与t成反比？为什么？4、SI单位：_______，符号：_____。

3、还有哪些单位？它们与SI单位的关系如何？［问题探究］：功率的定义式与哪些物理量相似呢？单位W、J、s关系如何？与速度-时间图象做一下对比，P-t图中，能否反映该力做的功？二、平均功率和瞬时功率由P=W/t求出的是瞬时功率还是平均功率?1、平均功率：表示力在_____________做功的平均快慢。平均功率对应一个______________。计算平均功率的方法有两种：（1）_________(普遍适用)；（2）力F为恒力时，还能怎样计算？如何导出？各个物理量的含义如何？2、瞬时功率：表示力在____

4、____做功的快慢。瞬时功率对应一个__________。计算瞬时功率的方法：P＝______________，（其中力F和速度v为所求时刻的力大小和所求时刻的瞬时速度大小，α为力和瞬时速度方向间的夹角）怎样得出？（1）当F为合外力时，P为合外力做功的功率；当F为某一外力时，P为该力做功的功率；（2）在汽车等交通工具一类问题中，式中P为发动机的实际功率，F为牵引力的大小，v为汽车的瞬时速度的大小，α必为00。［问题探究］：1）、荡秋千过程中，忽略空气阻力，稳定后，人不再消耗能量，从最高摆至最低的过程中

5、，重力的功率如何变化？绳子的拉力的功率如何变化？请作图示意。2）、一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同？为什么？3）、起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时，为什么发动机的输出功率越大，起吊速度就越大？4）、当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？三、额定功率和实际功率1、额定功率：指动力机器___________时间_____________工作

6、时的最____________输出功率.。一个动力机器的额定功率是一定的。2、实际功率：机器工作时实际输出的功率。实际功率应_________于或________于额定功率，绝不能长时间___________于额定功率，否则会损坏机器.［问题探究］：1）、汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？2）、人力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么

7、后果呢？3)、奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？4）、汽车等交通工具启动：由静止（即将动）到刚达到匀速。在启动和行驶过程中，有一些任一时刻都适用的表达式：P=，a=。启动有两种理想化的模式：设想路面水平，阻力恒定。、恒定功率启动：试着分析一下此过程中速度、功率、牵引力、加速度的变化情况，并大致画出速度-时间图象。、恒定加速度启动：试着分析一下此过程中速度、功率、牵引力、加速度的变化情况，并大致画出速度-时间图象。抢答：同一辆汽车，若最终均以额定功率匀速运动，两

8、种启动方式有何异同？实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称满负荷运行），但不能大于额定功率，否则容易将机械损坏。【例题解析】例1一个质量为m的物体，在几个与水平面平行的力作用下静止在水平面上，在t=0时刻，将其中的一个力从F增大到3F，其他力不变，则在t=t1时刻，该力的功率为多大？例2物体质量为2kg,作自由落体运动，3秒末重力的瞬时功率为W，前3s内重力的平均功率为W，第3s内重力的平均功率为W。（g=10m/s2）拓展涉及功率的计算时一定