3本--2--志鸿优化系列丛书 高中优化教案 物理 必修2-10

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1、例1一个物体在力的作用下，在时间内发生的位移为。，已知作用力的方向和位移方向相同，求：（1）力所做的功；（2）力的功率．解析：（1）力所做的功．（2）力的功率答案：（1）（2）由此得到功率的另一种求解公式，即力的功率等于力和物体运动速度的乘积．由于求出的是物体在时间内的平均速度．则求出的是在时间内的平均功率．如果取得足够小，则就可以为某一时刻的瞬时速度，据求出的就是在该时刻的瞬时功率．讨论：由求出的是平均功率还是瞬时功率？综合学生讨论得到：由于据求出的功率反映的是做功的平均快慢程度，所以，据求出的是平均功率．总结：求平均

2、功率可求瞬时速度（是瞬时速度）可求平均速度（是平均速度）课堂训练1．一台机器用2分钟时间做了的功，这台机器的功率是多少？2．关于功率，下列说法中正确的是（）．A．功率是说明做功多少的物理量B．功率是说明做功快慢的物理量C．做功时间越长，功率一定小D．力做功越多，功率一定大参考答案：2．B二、额定功率与实际功率问题1：人用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后果呢？问题2：长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5000米的赛跑路程呢？

3、为什么？提示：1．人做功过快，会引起疲劳，甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁．2．奥运比赛是一种挑战运动极限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100米赛跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常运动时的数十倍．在5000米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度．总结：1．额定功率：指机械在长时间正常工作时的最大输出功率，也是机械发动机铭牌上的标称值，额定功率是动力机械重要的性能指标，一个动力机械的

4、额定功率是一定的．2．实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率，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，否则会损坏机械．课外作业：很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来，并计算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少电能？哪一部机器最耗电？并与同桌进行交流．三、功率与速度根据力、位移、时间与功率之间的联系，指导学生推导出功率与速度的关系式．自主活动：学生结合课本内容，推导功率与速度的关系式．教师巡回指导，发现问题及时帮助学生解决；

5、投影学生的推导过程，点评、总结；分析公式的意义．问题：汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是怎样变化的？请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释．学生阅读教材，讨论、推理、作答．结论：根据公式．①当功率一定时，与成反比，即做功的力越大，其速度就越小．当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度．所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力．②当速度一定时，与成正比，即做功的力越大，它的功率就越大．汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力．

6、③当力一定时，功率与速度成正比，即速度越大，功率越大．起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率越大．教师投影教材上的例题，引导学生独立审题，分析后写出解题过程．投影学生的求解过程，总结点评．例2如图所示，位于水平面上的物体的质量，在的水平拉力作用下从静止开始向右运动，位移为时撤去拉力．求：在下述两种条件下，力对物体做功的平均功率各是多大？（取）（1）水平面光滑；（2）物体与水平面间的动摩擦因数．解析：方法一：可分为三个阶段：第一步让学生计算力在位移中所做的功，强调功只由和这两个

7、要素决定，与其他因素无关，因而两种情况下力做的功相同，均为；I第二步由同学计算这两次做功所用的时间．用牛顿第二定律求出，；用分别求出，．第三步用功率的定义式即平均功率的计算公式求得方法二：用公式分别求出每次的末速度，再用公式求出每次的平均速度和，最后用和求最后结果，这是解决问题的另一思路．答案：（1）（2）课堂训练质量的物体，在水平力的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间，求：（1）力在内对物体所做的功；（2）力在内对物体所做功的平均功率；（3）在末力对物体做功的瞬时功率．解析：物体在水平力的作用下，在光滑水

8、平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可求出加速度则物体在末的速度物体在内的位移（1）力做的功（2）力在内的平均功率（3）末力的瞬时功率答案：（1）（2）（3）课堂小结引导学生回顾本节主要内容．1．功率是表示物体做功快慢的物理量．2．功率的单位有、，．3．功率的求解公式有：、其中和可用来求解平均功率，而