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时间:2019-10-12
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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
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