第2节 功 率
教学目标
【知识与技能】
1.理解功率的概念及计算方法.
2.知道功率的单位.
【过程与方法】
了解功率的物理意义,学会用科学探究的方法研究物理问题.
【情感、态度与价值观】
具有对科学的求知精神,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识.
重点难点
【重点】
功率的概念的理解.
【难点】
功率的计算.
教学过程
知识点一 怎样比较做功的快慢
【自主学习】
阅读课本P65,完成以下问题:
1.不同的物体做相同的功,所用的时间可能不同,时间短的做功快.
2.不同的物体做功的时间相同,它们做功的多少可能不同,在相同时间内,做功多的物体做功比较快.
【合作探究】
演示 如下图所示,一个老人和一个小孩一起爬相同的楼梯.
1.他们做功相同吗?做功的快慢相同吗?
答:爬相同的楼梯,大人比小孩的质量大,他们移动的距离相同,两者做的功却不同,大人比小孩做的功多.如果两人在相同时间内爬完,做功的快慢不相同,大人比小孩做功快.
2.运用类比法寻找比较做功快慢的方法
如何比较运动的快慢 如何比较做功的快慢
所用时间相同,通过路程多的速度快 所用时间相同,做功多的做功快
通过相同的路程,用时少的速度快 做相同的功,用时少的做功快
单位时间内通过的路程多的速度快 单位时间内做功多的做功快
【教师点拨】
物体做功的快慢由做功的多少和做功的时间共同决定.
知识点二 功率
【自主学习】
阅读课本P65-66,完成以下问题:
功与做功所用时间之比叫做功率.
(1)物理意义:表示物体做功快慢的物理量.
(2)计算公式:P=.
(3)单位:瓦特,简称瓦(符号:W),1 W=1 J/s.
(4)1 W的物理意义:表示物体在1 s内所做的功是1 J.
【合作探究】
例题 大石头质量为6 t,起重机的吊钩在15 s内将大石头沿竖直方向上匀速提升了1 m,起重机提升大石头的功率是多少?
解答 因为起重机匀速提升,大石头所受的拉力与所受的重力相等,即F=G=mg=6×103 kg×10 N/kg=6×104 N,
石头在拉力方向上移动的距离s=1 m,
拉力做的功W=Fs=6×104 N×1 m=6×104 J,
起重机提升大石头的功率P===4×103 W.
知识拓展
物体受拉力F的作用,沿拉力方向做匀速直线运动时,拉力F的功率:
P===Fv
为什么汽车上坡时,司机经常用换挡的方法减小速度?
答:机车发动机的功率一般是一定的(保持不变),牵引力的大小和运动速度成反比.减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大;反之,增大车辆的速度就会使车辆的牵引力减小.
【教师点拨】
功率只反映做功的快慢,不能表示做功的多少,如功率大做功不一定多,因为还得比较时间;反之,做功多功率不一定大,因为时间不确定.比较功率大小时,要同时考虑做功多少和做功时间的长短.
【跟进训练】
在20 m深的矿井里,每分钟冒出地下水6 m3,问应至少选用功率多大的抽水机来抽水,才能使矿井里不会积水?
解:每分钟积6 m3水的重力G=mg=ρ水V水g=1.0×103 kg/m3×6 m3×10 N/kg=6×104 N,
每分钟应对水做的功W=Gh=6×104 N×20 m=1.2×106J,
抽水机的功率P===2×104 W=20 kW.
课堂小结
1.功率的物理意义:表示物体做功的快慢.
2.定义:单位时间里所做的功,叫做功率.
3.定义式:P=.
4.单位:瓦特(W),1 W=1 J/s,1 kW=103 W.
5.功率的计算
练习设计
完成本课对应训练.