高 一 物 理 新 授 课
第四章 机械能
第2节 功率（第1课时）
主备人 华冬梅 二次备课及授课人 刘毅
课前自主学习必修2课本P61～P63的内容。
一、自主学习的目标与任务：
1、知道功率是表示做功快慢的物理量
2、知道功率的定义和定义式P=W/t知道功率是标量，在国际单位制中，功率的单位是瓦特（W）
3、知道公式P=Fv的物理意义
二、结合学习内容思考和解答：
知识准备：
自由落体运动规律：高度h= 速度v=
牛顿第二定律公式：F=
功的计算公式W=
思考:如何比较做功的快慢？
1、起重机甲在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m
起重机乙在 60s 内把1吨的货物匀速提高了10m
（1）这两个起重机对货物做功的有什么关系？
（2）这两个起重机哪个做功快？
（3）你是怎么比较它们做功快慢的？
2、起重机丙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m
起重机丁在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m
（1）这两个起重机对货物做功的有什么关系？
（2）这两个起重机哪个做功快？
（3）你是怎么比较它们做功快慢的？
3、两球从不同高度由静止开始作自由落体运动，已知m1=5kg， h1=20m， m2=2kg，h2=5m(g=10m/s2)则：
（1）重力对两球做的功W1 和W2分别为多少?
（2）重力对两个球做功的时间分别为多少？
（3）如何比较两球下落过程中，重力做功的快慢?
【小组讨论1】如何比较力做功的快慢？
【学习目标】
1、理解功率的概念，能运用进行计算
2、理解的意义，能用来解释现象
3、知道生活和生产中一些常见机械功率大小
4、区分额定功率和实际功率，区分瞬时功率和平均功率。
【学习重点】 理解功率概念和应用进行计算
【学习难点】 理解的意义
【学习过程】
一、课前自主学习检查：
自查自纠
二、目标导入
1、做功相同，时间越短，做功就越快
2、相同时间，做功越多，做功就越快
3、时间不同，做功多少不同，比较单位时间内所做的功
三、构建知识框架
（一）功率：
1、物理意义：物理学中用功率表示____________________
2、定义：物理学中一个力所做的功W与 的比值叫功率
3、定义式：____________
4、国际制单位制中，功率的单位： 1W = 常用单位：
5、功率和功一样都是_________(“矢量”或“标量”)。
6、输入功率： 对 做功的功率
输出功率： 对 做功的功率
机械效率：
【师生合作】一个物体在F=5N的力作用下做匀加速直线运动，第1s内的位移是1m，第1s末的速度是2m/s，第2s内的位移是3m，第2s末的速度是4m/s，求：（1）第1s内和第2s内该力所做的功（2）第1s内和第2s内的功率
【小组讨论2】P1和P2分别表示哪段时间的功率？能否用来表示第1s末和第2s末的功率？
（二）平均功率和瞬时功率
1、平均功率：描述力在 内做功的 快慢； P = 通常用来计算 功率
2、瞬时功率：描述力 对物体做功的快慢
（三）功率的另一种表达式
1、据功率定义式和W = Fxcosα,得出P = ；
说明：（1）α为F与v之间的夹角,α=00时，P= ；
（2）v为平均速度，P为平均功率；
（3）v为瞬时速度，P为瞬时功率；
【小组讨论3】在汽车等交通工具的启动和行驶过程中的应用：
1、当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？
2、当速度v一定时，功率P和牵引力F之间关系如何？
3、当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系?
【师生合作】上楼时，无论你是慢步走上，还是快步跑上，只要你上升的高度相同，你克服重力所做的功就相等，那么慢步和快步走上时，做功的快慢一样吗？为什么快步上楼时人会气喘吁吁，而慢步上楼却不会？
（四）额定功率和实际功率
1、额定功率：各种机器都有一个 的功率。也就是机器铭牌上的标值。
2、实际功率：指机器在工作中 的功率。
3、机器不一定在额定功率下工作，机器的实际功率总是 或 额定功率，不允许长时间超过额定功率，实际功率只能在短时间
【小组讨论4】电动车如何顺利通过陡坡？
【小试牛刀】某型号汽车发动机的额定功率为60000W,在水平路面上行驶时受到的阻力是2000N,求:
(1)发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度
(2)在同样的阻力下,如果行驶速度只有10m/s,汽车发动机的实际功率是多少? (汽车发动机的实际功率=牵引力的功率)
四、总结提升
五、当堂检测
1、关于功率，下列说法中正确的是 ( )
A、据 P=W/t可知机器做功越多，其功率就越大
B、据P＝W/t可知只要知道t s内力所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻的功率
C、据P＝Fv可知汽车的牵引力F一定与速率v成反比
D、由P＝Fv可知当发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比
2、一个质量是1.0kg的物体，从地面上方45m高处开始做自由落体运动，?(g取10m/s2)
（1）第2s内重力对物体做功的平均功率是多大？
（2）2s末重力对物体做功的瞬时功率是多大？?
六、布置作业
1、课本P63页《练习与评价》1、2、3、4
2、自我检测：
（1）火车在水平轨道上做匀加速直线运动中，若阻力不变，则牵引力F和发动机的瞬时功率P的变化情况是 ( )
A、F不变，P变大 B、F变小，P不变
C、F变大，P变大 D、F、P都不变
（2）某人用同一水平恒力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进x距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进x距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( )
A、W1=W2，P1=P2 B、W1=W2，P1＞P2
C、W1＞W2，P1＞P2 D、W1＞W2，P1=P2
【思考题】汽车质量为5×103kg，额定功率为30kW，已知汽车在水平路上行驶时所受阻力恒为2000N，当汽车在水平路上以l0m/s的速度匀速行驶，则实际功率为多大？最大速度能达到多大？
七、课后反思
课件17张PPT。第二节 功率泰州实验中学高一物理备课组 授课人：刘毅【学习目标】1、理解功率的概念，能运用P=W/t进行计算
2、理解功率P=Fv的意义，能用来解释现象
3、知道生活和生产中一些常见机械功率大小
4、区分额定功率和实际功率，区分瞬时功率和平均功率。自查自纠知识准备：
h=gt2/2 v=gt
F=ma
W=Fxcosα
思考题：
1、（1）做功一样多
（2）甲做功快
（3）做功一样多，所用时间短的，做功快
2、（1）丙做功多
（2）丙做功快
（3）相等时间内做功多的，做功快
3、（1）W甲=1000J W乙=100J
（2）t1=2s t2=1s
（3）比较单位时间内做功多少小组讨论1：如何比较力做功的快慢？1、物理意义：表示力对物体做功的快慢
(做功过程中能量转化的快慢)3、公式： 比值定义法4、单位：瓦特（W）常用单位： kW 一、功率2、定义：力对物体所做的功W与做功所用时间t的比值5、功率是标量，只有大小，没有方向1W＝1J/s
1kW=1000W6、机器的机械效率
机器工作时：
外界对机器做功的功率叫输入功率
机器对外界做功的功率叫输出功率。
机器的机械效率
η＝P输出/P输入【师生合作】一个物体在F=5N的力作用下做匀加速直线运动，第1s内的位移是1m，第1s末的速度是2m/s，第2s内的位移是3m，第2s末的速度是4m/s，求（1）第1s内和第2s内该力所做的功（2）第1s内和第2s内的功率（1）W1=5J W2=15J（2）P1=5W P2=15W P1和P2分别表示哪段时间的功率？能否用来表示第1s末和第2s末的功率？小组讨论2：平均功率：描述力在一段时间内做功的平均快慢瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢当 t 很短时，此式表示瞬时功率当 t 表示一段时间时，此式表示平均功率二、平均功率和瞬时功率说明：（2）v 为平均速度，P表示平均功率（3）v 为瞬时速度，P表示瞬时功率三、功率的另一种表达式：（1）α为F与v之间的夹角，当α＝0°，P＝Fv 汽车在启动和行驶过程中P=Fv应用：（1）当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？
（2）当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？
（3）当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？ 小组讨论3师生合作： 1、上楼时，无论你是慢步走上，还是快步跑上，只要你上升的高度相同，你克服重力所做的功就相等，那么慢步和快步走上时，做功的快慢一样吗？为什么快步上楼时人会气喘吁吁，而慢步上楼却不会？ 人做功过快，长时间超负荷工作，会引起疲劳、甚至受伤、生病等。
汽车等机器长时间超负荷工作会造成发动机熄火甚至损毁。 四、额定功率和实际功率 1、额定功率：各种机器都有一个长时间正常工作允许的功率。
2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。
说明：机器不一定在额定功率下工作。机器实际运行的功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。了解课本上P62上的几种常见的额定功率功率不同的几种情况1、电动车如何通过陡坡？（1）加大油门增大功率从而加大牵引力
（2）通过降低速度从而增大牵引力2、如何解释汽车上坡？小组讨论4：解：例题2由P =Fv 得(1)匀速行驶时 F牵=f阻= 2000N某型号汽车发动机的额定功率为60000W,在水平路面上行驶时受到的阻力f=2000N 问(1)发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度为多少？ (2)在同样的阻力下, 匀速行驶速度v1=10m/s时，发动机实际功率P1为多少？(2)实际功率P1 =Fv1=2000×10=20000W例题 1质量m=3 kg的物体，在水平力F=6Ｎ的作用下，从静止开始沿光滑水平面运动，运动时间t=3 s，求：
（1）力F在t=3 s内对物体所做的功。
（2）力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。
（3）在3 s末力F 对物体做功的瞬时功率。解(1)a=F/m=6/3=2m/s2
x=9m
W=Fx=6×9=54J
(2)P=W/t=54/3=18W
(3)P=Fv=6×6=36W2、定义式：
总结提升1、物理意义：表示做功快慢的物理量3、计算式：P = F v该式一般用于求平均功率该式用于求瞬时功率、平均功率第2节 功率课本P63页?练习与评价?1、2、3、4
教学案自我检测布置作业
