四、功 率
【学习目标】
1、知识与技能
① 初步理解功率的概念。了解功率的物理意义。
②知道功率的公式、单位,会对有关功率的问题进行简单的计算。
③能自己设计实验测量功率。
2、过程与方法
① 从生产和生活实际中,认识做功不但有多少之分,而且有快慢之别,学会把速度的知识迁移到比较做功快慢上来,理解功率的意义及其公式。
② 经历探究人体的输出功率的过程,进一步熟悉科学探究的基本步骤。
3、情感态度与价值观
通过实践,进一步形成乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理的习惯,增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
【学习重难点】
重点:对有关功率的问题进行简单的计算。
难点:功率的物理意义。
【教学方法】学生实验探究、小组合作
【教学媒体】秒表、体重计、刻度尺等
【学习过程】
预习:
1、小红体重500N,在5S内跑到10m高的楼上。则小红做了 J的功。
2、小明体重500N,在10S内走到10m高的楼上,则小明做了 J的功。
3、小强体重400N,在10S内跑到12m高的楼上。则小强做了 J的功。
4、上面三道题中,小红和小明, 做功快,你是怎么比较出来的?
小明和小强, 做功快,你是怎样比较出来的?
5、物理学中用一新的物理量: 来表示物体做功快慢,它的定义是 。
6、功率= 。功率用符号: 表示,功用符号: 表示,时间用符号: 表示。
7、功的单位是 ,时间的单位是 ,所以功率的单位是 ,为了纪念英国的工程师、发明家 ,人们将功率的单位叫做 ,简称 ,符号 。
1W= J/S。常见的单位还用 、 。1KW= W,1MW= W。
8、请利用功率的公式,计算出小红的功率= ,小明的功率= 小强的功率= 。
9、思考怎样侧功率:测量那些量?是用什么测量工具?表达式怎样写?
二、新课讲解
新课导入
小明的教室在5楼,通常他上楼需要1.5min,有一次,他跑步上楼只花了40S,在这两种情况下,小明哪一次做的功多?小明这两次做功过程有什么不同 哪次做功用时间短?用时短反映了什么?
学生思考回答上述问题:
在生产建设中,知道如何比较做功的快慢常常是很重要的,今天就来谈谈做功快慢的问题。
新知传授
1、理解功率的意义:
物理学中用功率来表示物体做功的快慢,功率大的物体做功快,功率小的物体做功慢。
理解功率的意义: 。
回忆一下我们在前面学习运动时,是怎样比较物体运动快慢的?
学生回忆思考回答 。
可以与比较物体运动快慢的方法相类比:讨论如何比较做功快慢?
通过对怎样比较做功快慢的讨论可知,功率的大小跟做功的多少和做功的时间有关,类似速度的概念,我们用单位时间里做功来表示物体做功的快慢,因此功率是表示物体做功快慢的物理量。
2、功率的定义:单位时间内所做的功叫做功率。
例题:下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.做功多的机械,功率一定大
B.做功快的机械,功率一定大
C.做功时间少的机械,功率一定大
D.功率是用做相同的功比较做功时间的方法比较做功快慢的
3、功率的公式
与速度的公式相类比,如果用 表示功, 表示时间, 表示功率,则可功率的公式可表示为
4、功率单位及换算:
功率的单位由公式可得J/s , 它也有一个专用的名称叫瓦特,简称 ,符号 ,所以有:1W=1J/s
工程上还常用千瓦(KW)、兆瓦(MW)做功率的单位。1KW =103W ;1MW =106W
练一练:
0.32KW= W, 1.5MW= KW= W。3500W= KW。
5、熟悉功率的大小:
学生阅读课本P.18 图11-35了解常见一些物体的功率
6、功率公式的变形:P=W/t,W= ,t= 。
7、测量某项运动的功率:
活动11.6 估测上楼时的功率:
猜一测 哪个同学上楼时的功率大 你做出猜测时考虑了哪些因素
想一想 ①如何比较同学上楼的功率 可以有哪些不同的方案
②如果要求估测出功率的大小,需要测量哪些数据 应用什么测量工具
需要测量的物理有: 、 、 。
所需的测量工具有: 、 、 。
同学们请拿出课外活动中你测得的数据进行分析
写出功率的表达式: (用所测物理量的符号表示)
练一练:
引体向上,如图所示是同学们经常做的一项健身运动。
该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始。
上提时,下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不
能曲臂。这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。
①请你说出应测量哪些物理量。
②写出计算陈强同学做动作时功率的表达式。
8、公式:P=FV的应用,将W=FS,代如P=W/t,可得P= =FV。
用你所学的知识试一试能否解释下列问题:
小组讨论回答
为什么汽车在爬坡时总是换速度比较慢的挡?
例题:一汽车重20000N,受到的阻力是车重的1/20,当汽车以20m/s的速度行驶时汽车的功率是多大?
【巩固练习】
1、小明同学积极参加社区服务活动,帮助邻居张奶奶将一袋15kg的米匀速背上15m高的六楼,上楼共用时3min。在此过程中,小明对这袋米做了_________J的功,对米做功的功率为_________W。(g取10N/kg)
2、如图所示,物体A重840N,动滑轮重160N,用力F将物体以1m/s的速度
匀速竖直提升,若不计绳重和摩擦,拉力F的大小是______N,10S内拉力F
做______J的功,拉力F的功率是_________W。
3、甲用力推一辆小车。经过3分钟小车在力的方向上前进了50米,乙用同样大小的力推另一辆小车,经过6分钟小车在力的方向上前进了相同的距离,那么( )
A.甲和乙做的功一样多 B.甲做的功多
C.乙做的功多 D.乙的功率是甲的功率的两倍
4、关于功和功率,下列说法正确的是( )
A.机器做功少,功率一定小 B.功率小的机器做功不一定慢
C.功率大的机器做功一定快 D.功率大的机器一定比功率小的机器做功多
5、某人手提重力为45牛重的物体,在水平路面上行走50米,然后登上10米高的楼房。前面用了1分钟时间,后面用了半分钟时间。这个人登搂时所做功的功率是( )
A. 15瓦 B. 5瓦 C. 30瓦 D. 45瓦
6、一个重为600牛的大人和一个重为400牛的小孩进行登楼比赛,他们同时从底层出发,结果小孩比大人先到达六楼,那么( )
A大人做功一定多 B小孩做功一定多
C大人功率一定大 D小孩功率一定大
7、甲、乙两人做功之比是5:6,所用时间之比是2:3,则他们的功率之比是: 。
甲同学重600N,乙同学重500N,他们进行登楼比赛,从一楼跑上六楼甲用了60s,乙用了40s,则 同学做功较多, 同学功率较大.
8、功率为10千瓦的拖拉机在平直公路上匀速前进.受到的阻力是2000牛,在半小时内拖拉机做了 焦的功,前进了 米。
9、小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重2000N的物体A在10S内向左匀速拉动
2 m,物体A受到的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,则拉力做的功为多少焦?拉力的功率是多少瓦?
10、用如图所示滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m,所用的时间为20s。如果滑轮重60N,忽略摩擦力不计,求:
(1)拉力所做的功。
(2)拉力的功率。
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