2016-2017学年广东省江门市第一中学高一物理学案：7.3功率（新人教版必修2）

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7.3功
率
学习目标
知识与技能：
1、理解功率的概念
2、知道功率的定义和定义式p=W/t，能够用公式p=W/t解答有关的问题
3、知道公式P=Fυ的物理意义，能够用公式P=Fυ解答有关的问题
4、区别理解额定功率、实际功率和最大功率
过程和方法：1、通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，理解功率概念
2、从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法
3、理解功率与力和速度的关系，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算
情感态度与价值观：1、通过功率概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己观点，坚持原则，善于合的良好习惯。21世纪教育网版权所有
2、通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量，培养学生学以致用的思想。
学习重点：理解功率的概念
学习难点：理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算
预习案
⒈.在物理学中规定
物体在力的作用下沿力的方向移动一段距离
叫做力对物体做了功.功等于
作用在物体上的力与沿力的方向移动一段距离的乘积
，它的计算公式是
，国际单位制单位是
焦耳
，用符号
J
来表示.21教育网
2.功率的概念
（1）在物理学中做功的快慢用
功率
表示.功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫做功率，公式
P=
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（2）功率的单位：在国际单位制中功率的单位是
瓦特
，另外常用单位还有
千瓦
.
（3）P=实际上是一段时间内的
平均功率
.
（4）额定功率是指电动机、内燃机等动力机械正常条件下可以长时间工作的最大功率.实际输出功率往往
这个数值，但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功率大于额定功率.21·cn·jy·com
3.功率与速度
（1）功率也可以用力和速度来表示，作用力方向与速度方向相同时，P=
Fv
，F恒定时，v是平均速度时，功率P指的是
平均功率
，若v是瞬时速度，则功率P指的是
瞬时功率
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（2）从P=Fv可以看出，汽车、火车等交通工具，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成
反比
，要增大牵引力，就要
减小速度
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探究案
探究一：功率
例1.某起重机在在1分钟内把1吨物体提高到3米高度，另一台起重机只用30秒内把1吨物体提高到2米高度，我们怎样比较它们做功的快慢？21
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小结：功率的定义
功率的单位
探究二：额定功率和实际功率
例2.一台小汽车上的发动机上标志97Kw的功率，但实际行驶时功率只有20
Kw。这小车发动机是否有故障？两个功率不同你怎样解释？21教育名师原创作品
小结：
探究三：功率与速度关系？
例3.汽车在水平路面上匀加速行驶，牵引力F，某段时间t内位移这L，则牵引力的功率多大？L/t表示什么？21
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变式：若是较短时间Δt内，位移为ΔL，则牵引力的瞬时功率多大？ΔL/Δt表示什么？
小结：P=Fv
如果V是平均速度，则P为平均功率；如果V是瞬时速度，则P是瞬时功率。
例4、汽车额定功率行驶，上坡时为什么要用换低档？在平直公路上，为什么可以换用高速档？通过减小牵引力来提高速度，效果为什么是有限的？www.21-cn-jy.com
小结
P一定时，V与F成反比；F一定时，P与V成正比。
例5、某形号汽车发动机额定功率为60KW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，求发动机在额定功率下匀速行驶的速度。在同样的阻力下，如果行驶速度只有54Km/h,发动机实际输出的功率多大？【出处：21教育名师】
探究四：如何求平均功率和瞬时功率？
例6、物体质量为2kg,作自由落体运动，3秒末重力的瞬时功率为600W，前3s内重力的平均功率为200W，第3s内重力的平均功率为500W。
能力训练案
1.关于功率的公式P=和P=Fv，下列说法中正确的是(
)
A.由P=可知，功率与时间成反比
B.由P=Fv可知，只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零
C.由P=Fv可知，汽车的功率与它的速度成正比
D.由P=Fv可知，当汽车的功率一定时，牵引力与速度成反比
2.设在平直公路上以一般速度行驶的自行车，所受阻力约为车、人总重的0.02倍，则骑车人的功率最接近于(
)
A.100
kW
B.10
Kw
C.1
kW
D.0.1
kW
3.关于功率，下列各种说法正确的是
（
D
）
A.功率大说明物体做的功多
B.功率小说明物体做功慢
C.由P=W/t可知机器做功越多，其功率越大
D.单位时间内机器做功越多，其功率越大
4.关于功率以下说法中正确的是
（
D
）2·1·c·n·j·y
A.据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大
B.据P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比
C.据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D.根据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比
5、汽车上坡时，司机必须换档，其目的是（
C
）
A.减小速度，得到较小的牵引力
B.增大速度，得到较小的牵引力
C.减小速度，得到较大的牵引力
D.增大速度，得到较大的牵引力
6.小王把一个10
kg的物体在2
min内提到4楼做功960
J；小李把一个20
kg的物体在5
min内提到4楼做功2
000
J.两人比较谁的功率较大？【来源：21cnj
y.co
m】
过关检测案
1、关于功率,下列说法正确的是（
）
A
功率是描述力做功多少的物理量
B功率是描述力做功快慢的物理量
C做功时间长,功率一定小
D力做功多,功率一定大
2、关于功率，以下说法正确的是（
）
A、据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大。
B、据P=Fv可知，汽车的牵引力一定与其速率成反比。
C、据P=Fv可知，发电机的功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比。
D、据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可求得这段这段时间内任一时间机器做功的功率。
3.铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题.若匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2，那么，当列车分别以120
km/h和40
km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为(
)
A.3∶1
B.9∶1
C.27∶1
D.81∶1
4.太阳能作为一种清洁能源，越来越引起人们的重视，以太阳能电池板提供动力的太阳能汽车应运而生.已知：1
s内该类型的汽车电池板接收到的阳光功率是4.45×105
W，该太阳能电池板转换效率是16.5%，当该汽车以36
km/h速度行驶时，它的牵引力可能是(
)【来源：21·世纪·教育·网】
A.104
N
B.8.0×103
N
C.7.34×104
N
D.7.34×103
N
5.如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则(
)21·世纪
教育网
A.重力对两物体做功相同
B.重力的平均功率相同
C.到达底端时重力的瞬时功率相同
D.到达底端时两物体的速度相同
6.如图所示，为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m=5×103
kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2
m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1.02
m/s
的匀速直线运动.取g=10
m/s2，不计额外功.求：2-1-c-n-j-y
(1)起重机允许输出的最大功率.
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率.
能力训练案
1.D
2.D
3.D
4.D
5.C
6.
小李的功率较大
过关检测案
1．B
2.C
3.C
4.D
5.AB
6.【解析】(1)牵引力F等于重物重力，即F=mg时，
v=vm=1.02
m/s
此时功率最大
Pm=Fv=mgvm=5×104×1.02
W=5.1×104
W
(2)匀加速的末状态P=Pm
由F-mg=ma知F=m(g+a)
此时速度v0=
=1.0
m/s
匀加速的时间为
所以第2
s末的瞬时功率
P=Fv=m(g+a)at1=2.04×104
W
答案：(1)5.1×104
W　　(2)5
s　　2.04×104
W
教后反思：
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