§11.4功率(2)导学案
主备人:任冠彬 审核人:高留标
班级___组别___姓名___
学习目标:
1会设计实验,估测功率。知道功和功率相互间的关系。
2在实践活动中培养学生运用物理知识的能力
学习重点:功率的概念和物理意义
学习难点:设计实验估测人的功率
学习过程:
一、课前准备:
问题1:请解释健身教练为什么能够通过音乐节奏的变化来控制学员的运动量?
2.实验中学举行首届跑楼梯比赛,共有20名选手进入决赛。若要测量参赛者的功率大小,需测出的物理量是( )
A.登楼所用的时间
B.参赛者的体重,所登楼层的高度
C.参赛者的体重,所登楼层的高度以及登楼所用的时间
D.参赛者的体重,所登楼层的高度,登楼所用的时间以及参赛者通过的路程
问题3:一辆汽车在水平路面上匀速行驶
(1)若汽车的牵引力用F表示,速度用v表示,发动机的功率用P表示,请你推导出F、v与P之间的关系式P=Fv
(2)若汽车的发动机在90kW的额定功率下工作,此时汽车匀速行驶的速度大小为30m/s,求牵引力F的大小和所受阻力f的大小。
讨论:汽车在上桥或爬坡时速度都很慢,这是为什么?
二、典型例题:
例1.在中考体育达标“跳绳项目”测试中,燕燕同学1min跳了120次,每次跳起的高度约为4cm,若她的质量为50kg,则她跳一次做的功约为_______J,她跳绳的平均功率约为_______W。(g=10N/kg)
例2.小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600N,上学路上他骑车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路。若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍,则通过该段公路时,小敏同学蹬车的功率约为 ( )
A.150W B.300W C.1500W D.3000W
例3.一辆功率为45kW的汽车,以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km,求汽车受到的阻力。
三、当堂反馈:
1.小强同学家住迎宾花园南小区3号楼的五楼。放学后,他从一楼到五楼共用了20s。若小强及书包总重为480N,每层楼的高度为3m,则他上楼的功率是______W。
2.甲、乙两位同学进行爬竿比赛,匀速爬上相同高度的竿,甲同学用了9s,乙同学用了10s,甲、乙两位同学的功率之比是12:9,则两位同学爬竿的体重之比是 。
3.两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,如图所示,则( )
A.甲运动员做功较多,功率较小
B.甲运动员做功较多,功率较大
C.甲运动员做功较多,他们的功率相等
D.甲、乙运动员做功相等,功率相等
4:小华参加中考体育测试,在跳绳测试中,1min跳了150次,每次跳起的高度为5cm,小华的质量是60㎏,求:
(1)小华所受到的重力是多少N?(g取10N/kg)
(2)小华每跳一次做多少J的功?
(3)小华跳绳时的功率是多少W?
四、课堂练习:
1.下列说法正确的是 ( )
A.功率越大的机器做功越多 B.功率越大的机器做功越快
C.功率越大的机器做功时间越短 D.功率越大的机器做功越慢
2.甲、乙两位同学进行爬竿比赛,匀速爬上相同高度的竿,甲同学用了9s,乙同学用了10s,甲、乙两位同学的功率之比是12:9,则两位同学爬竿的体重之比是 ( )
A.120:81 B.81:120 C.5:6 D.6:5
3.用拖拉机耕地时,一般都行进得较慢,这是为了( )
A.减少机器损耗 B.获得较大的牵引力 C.节省燃油 D.减小阻力
4.小华同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时功率约为70W,则他骑车时所受的阻力约为( )
A.2000N B.200N C.20N D.2N
5.甲、乙两辆功率相等的汽车,如果在相等的时间内匀速通过的路程之比为2:1,那么( )
A. 它们的牵引力之比为1:2 B. 它们的牵引力之比为2:1
C. 它们做的功之比为1:2 D. 它们做的功之比为2:1
6.建筑工人用动滑轮提升重320牛的泥袋。滑轮重20牛,不计摩擦与绳重。在拉力的作用下,物体以0.1米/秒的速度匀速上升,求:
(1)建筑工人所用拉力
(2)绳自由端移动的速度
(3)拉力的功率。
7.电动自行车轻便、安全、无污染,很受人们喜爱,某同学在双休日骑电动自行车到海滨、连岛观光,途经全长7000m、被人们称之为“神州第一堤”的连云港拦海大堤.若电动自行车以18km/h的速度匀速行驶,电动自行车牵引力的功率为150W求:
(1)该同学通过大堤全程所需的时间;
(2)电动自行车通过大堤全程牵引力所做的功;
(3)电动自行车的牵引力。
8.(附加题).做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示,一同学重500N,P点为重心,他每次将身体撑起,肩部上升O.4m.某次测试中.他1min内完成30次俯卧撑。求:
(1) 俯卧撑中的动力臂、阻力臂。
(2)将身体匀速撑起,双手对地面的压力。
(3)将身体撑起一次所做的功。
(4)该同学在lmin内的功率.§11.4功率(1)导学案
主备人:任冠彬 审核人:高留标
班级___组别___姓名___
学习目标:
1、知道功率是描述物体做功快慢的物理量。
2、理解功率的物理意义,掌握功率的计算公式、单位。
3、能通过实例、作图等多种方式来描述功率,能用公式计算功率。
学习重点:功率的概念和物理意义
学习难点:设计实验估测人的功率。
学习过程:
一、课前准备:
问题1:小明的教室在五楼,通常上楼需要1.5min,一次他跑步上楼只用了40s,请问:
⑴小明在两种情况下,做的功是否相同?
⑵你认为这两种上楼方法从物理的角度思考,有什么不同?
问题2:有一堆沙子约1t,要送到七楼上去,一种方法是把它们装在桶里,一桶一桶的抬上去;另一种方法使用小型塔吊一次吊到七楼。你认为两种情况下,对沙子做功是否相同?说出你的理由。
用这两种方法运送沙子,所用的时间是否相同?哪一个快?
问题3:关于功率的概念
1.用速度可以表示物体运动快慢来类比来类比功率的定义:
2.功率的计算公式:
3.功率的单位:在国际单位制中叫_____,简称____,用符号____表示。 1W=_________(瓦特:英国工程师、发明家)
4.在工程技术中,功率常用的单位还有:_____________,________________
换算关系:
5、了解并记住一些常见物体的功率:
二、典型例题
例1.下列说法中正确的是 ( )
A.物体做的功越多,则功率就越大
B.物体做功的时间越短,则功率越大
C.在相同的时间内做的功越多,功率越大
D.功率越大,则做功越多
例2、甲、乙两同学进行爬杆比赛.爬到杆顶时,甲用了9s,乙用了10s,甲、乙两人质量之比是5:6,则他们爬竿的功率之比P甲:P乙等于( ).
A.3:4 B. 4:3 C.25:27 D. 27:25
例3、 一辆汽车重为5×104N,在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶lmin,已知汽车在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.06倍.求:
(1)汽车在1min内行驶的距离
(2)汽车在1min内做的功
(3)汽车发动机的功率
三、当堂反馈:
1.功率是表示____________的物理量,功率的定义是:______________________。它的定义式是___________。我们可以用两种
方法来判断物体做功的功率。如图所示,表
示用挖掘机挖土与人力挖土做功的功率不同,
它所用的判断方法是:做功时间相同,比较
___________,另一种判断方法
是:___相同,比较_________________。
2.两台机器功率之比为3∶2,则做相同的功时所用时间之比为___________。若用相同时间,则所做功之比为__________。
3.小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m;所用时间 2s;小宇又将这个箱子匀速提上了 0.4m高的台阶,所用时间1.5s。比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是:( )
A.W1> W2 P1< P2 B.W1> W2 P1> P2
C.W1< W2 P1<P2 D.W1< W2 P1> P2
4.关于功率,下列说法中正确的是:( )
A.功率大一定做功多 B.功率大的做功一定快
C.在相同的时间内,功率大的做功少 D.做相同的功,功率大的用时间多
四、课堂练习:
1.在“5.12汶川地震”抢险救灾前线,一辆柳州市生产的装载机5s内将一块重20000N的巨石匀速举高3m,装载机的举力对巨石做功为____________J,举力做功的功率为________W.
2.在水平地面上,小明用100N的水平推力推动重为80N的箱子,8s内前进了6m,在这个过程中木箱所受的重力对木箱做的功为 J,小明对木箱做功的功率为 W.
3.甲、乙二人的体重相同,同时从一楼开始登楼,甲比乙先到三楼,则二人( )
A.做的功相同,但甲的功率较大 B.做的功相同,功率也相同
C.甲做的功较多,但功率相同 D.甲做的功率多,功率也较大
4.某同学以正常速度从教学楼的一楼登上二楼,他登楼的功率最接近于( )
A、2W B、20W C、200W D、2000W
5.一辆重6×104N的载重汽车,以36km/h的速度驶上一个长为100m的斜坡,已知汽车的牵引力为4.8×103N,求:
(1)汽车从坡底升到坡顶所需的时间;
(2)汽车的牵引力做的功;
(3)汽车发动机的功率.