总课题
机械能守恒定律
总课时
第18 课时
课题
功率
课型
新授课
教
学
目
标
知识与技能
1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。
2、，的运用
过程与方法
1、通常指平均功率，为瞬时功率
2、，指瞬时功率，分析汽车的启动
情感、态度与价值观
感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观。
教学
重点
1．理解功率的概念。
2．知道功率的种类及其计算。
教学
难点
1．功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。
2．瞬时功率和平均功率的计算。
学法
指导
自主阅读、合作探究、精讲精练、
教学
准备
教学
设想
预习导学→合作探究→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升
教 学 过 程
师 生 互 动
补充内容或错题订正
任务一 预习导学
思考：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1吨的货物从地面运到三楼，
方式一：搬运工分批搬运，需时间3h
方式二：用一台起重机提升，需时1min
方式三：用另一台起重机提升，需时30 s
上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：
用不同的方式，对货物所做的功是否相同？
2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？
不同的机器或物体做功有快有慢，怎样比较它们做功的快慢呢?
任务二 合作探究
一、功率
在物理学中，一个力所做的功跟 的比值，叫做功率．
那么功率的物理意义是什么?表达式是什么？
公式p＝w/t是平均功率还是瞬时功率?如何计算瞬时功率？
引导：下面大家阅读教材7页“额定功率和实际功率”一段，提出问题，你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的?
二、额定功率和实际功率
1、实际功率：指机器 功率．
2、额定功率：指机器 功率，也就是机器铭牌上的标称值．
注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际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。
三、功率和速度
(阅读教材p56页内容，推导功率与速度的关系式：P＝Fv )
（交流与讨论）：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。
根据公式P=Fv：
（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？
典型例题分析
［例1］质量m=3 kg的物体，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，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。
［例2］某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力下,如果行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少? (汽车的功率就是汽车牵引力的功率)
任务三 达标提升
1.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、功率是说明力做功快慢的物理量
C、做功时间越长，功率一定小 D、力做功越多，功率一定大
2．关于功率，下列说法中正确的是 ( )
A．功率是说明力做功多少的物理量 B力做功越多，功率一定大
C．功率是说明力做功快慢的物理量
D．做功时间越长，功率一定小
3．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F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
4．关于功率，下列说法中正确的是 ( )
A．根据P＝W／t可知，力做功越多，其功率越大
B．根据P＝Fv可知，汽车的牵引力一定与速率成反比
C．由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
D．由P＝F v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
5、放在粗糙水平地面上的物体，在10 N的水平拉力作用下，以3 m／s的速度匀速移动5 s，则在此过程中拉力的平均功率为 ，5 s末阻力的瞬时功率为 。
6、质量m=2kg的物体从距地面45m的高处自由下落，在t=-2s的时间内重力所做的功等于多少?在这段时间内重力做功的平均功率等于多少?在这段时间内重力做功的平均功率等于多少？在2s末重力做功的瞬时功率等于多少? (g取10m／s2)
7、一台电动机的功率是l0kW，用这台电动机匀速提升2．7×104kg的货物，提升的速度是多大? (g取10m／s2)
8、汽车质量为5×103kg，额定功率为30kW。
(1)若汽车在水平路上行驶时所受阻力为2000N，则最大车速为多少?
(2)如阻力不变，汽车在水平路上用l0m／s的速度行驶，实际功率多大?
课件13张PPT。【讨论】
起重机一次将1000kg重物从一楼提升到3m高的二楼，用时10s；如果让一个同学将同样的重物搬到二楼，用时间为1h，起重机和该同学做的功是否相同？谁做功快？【结论】
不同的物体做相同的功，所用时间不同。也就是说，做功的快慢并不相同。
——功率这个概念就是表示物体作做快慢的物理量。第七节 功 率意义：功率是描述做功快慢的物理量。
（反映了能量转化的快慢）单位：（SI）瓦特，符号为W。 1W =1J/s
常见单位：千瓦，符号为kW。 1kW=1000W定义：
功和完成这些功所用的时间之比，叫做功率。
如果用W表示功，t表示完成这些功所用的时间，则：怎样计算功率第七节 功 率【例题】一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动。（g取10m/s2)
第1s时间内下落的位移是多少？
这1s内重力对物体做多少功？
第2s时间内物体下落的位移是多少？
这1s内重力对物体做多少功？
前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大？
这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？
2s末重力对物体做功的功率是多大？5m50J15m150J50W 150W100W200W第七节 功 率说明：
1.平均功率对应一段时间或一段过程。
2.瞬时功率对应运动物体的某一时刻或某一位置。——平均功率——瞬时功率功率计算中的一些问题第七节 功 率【例题】质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：
1.力F在t=3s内对物体做的功；
2.力F在t=3s内对物体做功的平均功率；
3.力F在3s末对物体做功的瞬时功率。【答案】54J，18W ，36W第七节 功 率对 P=Fv 的讨论2当力F一定时，P与v成正比，即速度越大，功率越大。3.当功率一定时，F与v成反比，即做功的力越大，其速度就越小1.当速度一定时 ，P与F成正比，即做功的力越大，它的功率越大额定功率和实际功率额定功率：
——机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。
实际功率：
——是指机器工作中实际输出的功率（机器不一定在额定功率下工作）。
※实际功率总小于或等于额定功率。第七节 功 率【例题】如图所示，位于水平面上的物体A的质量m＝5kg，在F＝10N的水平拉力作用下从静止开始向右运动，位移为s＝36m时撤去拉力F。求在下述两种条件下，力F对物体做功的平均功率各是多大？(取g＝10m/s2)
⑴设水平面光滑；
⑵设物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.15。【答案】第七节 功 率【例题】如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力作用下，正以v＝2m/s的速度向右做匀速直线运动。已知F的大小为100N，方向与速度v的夹角为37°，求：
⑴拉力F对物体做功的功率是多大？
⑵物体向右运动10s的过程中，拉力F对它做多少功？
(sin370＝0.6，cos370＝0.8)【答案】P= 160W W=1600J第七节 功 率【例题】卡车在水平公路上行驶，发动机的输出功率为66 kW，卡车所受阻力随行驶速度而增大，在这个输出功率下卡车以最大速度行驶时的阻力为3.0×103N。求此最大速度。【答案】vm= 22 m/s第七节 功 率第七节 功 率【例题】人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的血液，正常人的血压(可看作心脏送血的压强)的平均值为1.5×104Pa。心跳约每分钟70次．据此估算心脏工作的平均功率约为 W。 【答案】P = 1.4W【例题】猎豹是优秀的“长跑运动员”，猎豹的心脏每跳一次输送2×10-4m3的血液，其血压平均值为P0＝3×104Pa，心跳每分钟60次。猎豹在一天中有16 h是在跑跑停停之中的，平均速度为v＝20 m/s，其奔跑时克服的阻力平均为f＝100 N，剩余的8 h为休息状态，而休息状态时消耗体能的功率为心脏输出功率的10倍。
⑴请估算猎豹心脏工作的平均功率。
⑵请估算猎豹一天所需的能量。【答案】P = 6W， E=1.2×108J第七节 功 率【例题】跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50 kg，他一分钟跳绳180 次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间是跳跃一次所需时间的2/5．则该跳绳运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是 W(g取10 m/s2)【答案】75W第七节 功 率课件13张PPT。机车以恒定功率启动一.机车以恒定加速度启动a恒定F牵=Ff+maFf恒定F牵恒定P=F牵Va>0,V增大P增大P=Pe1.此过程机车做匀加速直线运动2.此过程机车的功率是逐渐增大的但未达到Pe(除最后时刻）3此过程匀加速直线运动末速度
不是全程的最大速度 4.匀加速运动的时间F牵>Ffa>0V继续 增大F牵减小a减小当F牵=F阻a=0匀速直线运动1.此过程机车如何运动?为加速度逐渐减小的加速运动。
2.此过程机车的功率如何变化?一直处在额定功率Pe3.已知瞬速度时V1求瞬时加速度a1?4.已知瞬时加速度a2求瞬时速度V2?5.可求此过程中某一段时间的位移的位移?(初状态V1末状态V2)t1.匀加速直线运动过程各物理量随时间变化？2.加速度逐渐减小的加速运动过程中各物理量随时间变化？3.匀速运动过程中各物理量随时间变化V继续 增大F牵减小a减小当F牵=F阻a=0匀速直线运动二.机车以恒定功率启动tP0Vmt加t加t加V汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0。t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。下面几个关于汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是（ ）AD有一辆汽车的质量为2×103kg，额定功率为9×104W。汽车在平直路面上由静止开始运动，所受阻力恒为3×103N。在开始起动的一段时间内汽车以1m/s2的加速度匀加速行驶。从开始运动到停止加速所经过的总路程为270m。求：
（1）汽车匀加速运动的时间；
（2）汽车能达到的最大速度；
（3）汽车从开始运动到停止加速所用的时间。电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在吊高接近90m时已开始以最大速度上升）所需时间为多少？对拉力和功率都有限定时为机车以恒定加速度启动问题？答案7.75s电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的物体，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在吊高接近90m时已开始以最大速度上升）所需时间为多少？若对拉力无限定时为机车以恒定功率启动（答案为6.75s)恒定功率启动比恒定加速度启动先达到最大速度，则恒定功率启动更省时间？水平地面上停放着质量M=200kg的平板小车，通过水平轻绳由远处的卷扬机牵引，车上放一质量m=50kg的物块，设物块与平板车之间及平板车与地面之间的动摩擦因数均为0.4，一直卷扬机的工作电压U=250V，最大输入电流为20A，机械效率 =80%,开动卷扬机，使小车从静止开始运动（最大静摩擦力按滑动摩擦力计算）则：
1）为保证运动中物块与小车始终保持相对静止，则卷扬机对小车牵引力最大不能超过多少？
2）在小车和木块不发生相对滑动的前提下卷扬机能使小车获得的最大速度为多大? 2000N4m/s某兴趣小组对一辆自制的遥控小车性能进行研究.他们让这辆小车在水平直轨道上由静止开始运动,并将小车的运动全过程记录下来,通过处理转化为速度-时间图像,如图所示（除2s—10s时间段图像为曲线外,其余时间段均为直线).已知小车在运动过程中，2s—14s时间段内小车保持功率不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为m=1.0kg,在整个过程中小车所受的阻力大小不变。求:
1小车所受的阻力Ff的大小？
2.小车匀速行阶段的功率？
3.小车在加速运动过程
中位移的大小？1.5N9W42m一个质量为50千克的人乘坐电梯，由静止开始上升。整个过程电梯对人做功的功率P—t图象如图所示(g=10m／s2)。 加速和减速过程均为匀变速运动，求：
(1)图象中P2的值；
(2)8秒内电梯上升的高度如图所示,电动机牵引一根原来静止的长L为1m,质量m为0.1kg的导体棒MN上升,导体棒的电阻R为1Ω,架在竖直放置的框架上,它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.当导体棒上升h=3.8m时,获得稳定的速度,导体棒上产生的热量为2J,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为7V、1A,电动机内阻r为1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,求：
（1）棒能达到的稳定速度；
（2）棒从静止至达到稳定
速度所需要的时间。
