8.1功与功率 学案
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文档简介
学习内容：《
8.1功与功率2》
总第_____课时
课标核心素养要求
理解功率的概念，弄清平均功率和瞬时功率的区别，掌握其计算方法
学习目标
1、理解功率的概念，能利用平均功率和瞬时功率公式进行有关计算
2、理解机车的两种启动方式，并能分析、解释实际生活中的现象。
学习重点
功率概念和计算，机车两种启动方式分析
学习过程
教学笔记
【自主学习】
回顾总结：功率的物理意义，计算式和功率的单位？
【合作学习·难点探究】
任务一、能区分平均功率和瞬时功率并结合实际问题求解
1、结合教材思考：功率是描述什么的？公式P＝为什么能比较做功快慢？
请推导公式P=Fvcos
α，
3比较公式P＝和P=Fvcos
α的区别
【例1】关于功率公式P＝和P＝Fv的说法正确的是( )
A．由P＝知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B．由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率
C．从P＝Fv知汽车的功率与它的速度成正比
D．从P＝Fv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
【例2】如图所示，质量为m＝2
kg的木块在倾角θ＝37°的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，g取10
m/s2，求：
(1)前2
s内重力做的功；
(2)前2
s内重力的平均功率；
(3)2
s末重力的瞬时功率．
任务二、能根据功率和速度关系分析实际问题
1、探究：汽车在平直公路上行驶时,遇到一段较陡的上坡路段,汽车司机应如何操作才能确保汽车驶到坡顶?
2、总结：
定值各量间的关系应用P一定F与v成反比汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减小速度v一定F与P成正比汽车上坡时，若速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力F一定v与P成正比汽车在平直高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度
【例3】某型号汽车发动机的额定功率为60千瓦，在水平地面上行驶时受到的阻力是1800牛，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54千米/小时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？
【针对性训练1】列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率．已知匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即Ff＝kv2.设提速前匀速运动速度为180
km/h，提速后匀速运动速度为240
km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为( )
A.
B.
C.
D.
任务三、能分析机车启动问题
指导：1、恒定功率启动（机车最终匀速运动）
（
1）
机车先做
运动，最后做匀速直线运动。
（2）机车的速度v，加速度a，牵引力F如何随时间变化？
最大速度如何求解？
（3）
大致画出其v-t
图，。
2、．机车以恒定加速度启动（机车最终匀速运动）
(1)
机车能否一直做匀加速直线运动？
(2)
机车先做匀加速直线运动，后做
运动，最后做匀速直线运动。
(3)机车在各阶段的速度v，牵引力F，加速度a，功率P如何随时间变化？
(4)
大致画出其v-t图，。
【例4】一汽车额定功率为100
kW，质量为1.0×104
kg，设阻力恒为车重的k＝0.1倍．
(1)若汽车保持恒定功率运动，求运动的最大速度．
(2)若汽车以0.5
m/s2匀加速运动，求其匀加速运动的最长时间．
(3)若保持额定功率运动，当汽车速度为5米/秒时，运动的加速度是多大？
【针对训练2】一辆轿车在平直公路上运行,启动阶段轿车牵引力保持不变,而后以额定功率继续行驶,经过时间t0,其速度由零增大到最大值vm.若轿车所受的阻力F阻为恒力,关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况,图中正确的是
( )
【达标训练·限时检测】
1、某同学进行体能训练，用了100
s时间跑上20
m高的高楼，试估测该同学登楼的平均功率最接近的数值是( )
A．10
W
B．100
W
C．1
kW
D．10
kW
2、如图所示，飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程，飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是( )
A．一直增大
B．一直减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
3、汽车发动机额定功率为60千瓦，汽车的质量为4吨，当它行驶在倾角正弦值为0.02的长直公路上时，如图所示，所受摩擦力为重力的十分之一，汽车从静止开始以0.6米/秒2的加速度做匀加速运动，求：
汽车所能达到的最大速度多大？
匀加速过程能维持多长时间？
当汽车匀加速运动行驶速度达到最大时，牵引力做功多少？
在10秒末汽车的瞬时功率是多少？
【反思总结】
答案
【例1】D
【例2】 (1)48
J (2)24
W (3)48
W
【例3】120千米/小时
27千瓦
【针对训练1】C
【例4】（1）10米/秒
（2）13.4秒
（3）1米/秒2
【针对训练2】BCD
【达标训练·限时检测】
1、B
2、C
3、 (1)12.5米/秒 (2)13.9秒
（3）416000J（4）43.2千瓦
8.1功与功率2》
总第_____课时
课标核心素养要求
理解功率的概念，弄清平均功率和瞬时功率的区别，掌握其计算方法
学习目标
1、理解功率的概念，能利用平均功率和瞬时功率公式进行有关计算
2、理解机车的两种启动方式，并能分析、解释实际生活中的现象。
学习重点
功率概念和计算，机车两种启动方式分析
学习过程
教学笔记
【自主学习】
回顾总结：功率的物理意义，计算式和功率的单位？
【合作学习·难点探究】
任务一、能区分平均功率和瞬时功率并结合实际问题求解
1、结合教材思考：功率是描述什么的？公式P＝为什么能比较做功快慢？
请推导公式P=Fvcos
α，
3比较公式P＝和P=Fvcos
α的区别
【例1】关于功率公式P＝和P＝Fv的说法正确的是( )
A．由P＝知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B．由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率
C．从P＝Fv知汽车的功率与它的速度成正比
D．从P＝Fv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
【例2】如图所示，质量为m＝2
kg的木块在倾角θ＝37°的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，g取10
m/s2，求：
(1)前2
s内重力做的功；
(2)前2
s内重力的平均功率；
(3)2
s末重力的瞬时功率．
任务二、能根据功率和速度关系分析实际问题
1、探究：汽车在平直公路上行驶时,遇到一段较陡的上坡路段,汽车司机应如何操作才能确保汽车驶到坡顶?
2、总结：
定值各量间的关系应用P一定F与v成反比汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减小速度v一定F与P成正比汽车上坡时，若速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力F一定v与P成正比汽车在平直高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度
【例3】某型号汽车发动机的额定功率为60千瓦，在水平地面上行驶时受到的阻力是1800牛，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54千米/小时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？
【针对性训练1】列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率．已知匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即Ff＝kv2.设提速前匀速运动速度为180
km/h，提速后匀速运动速度为240
km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为( )
A.
B.
C.
D.
任务三、能分析机车启动问题
指导：1、恒定功率启动（机车最终匀速运动）
（
1）
机车先做
运动，最后做匀速直线运动。
（2）机车的速度v，加速度a，牵引力F如何随时间变化？
最大速度如何求解？
（3）
大致画出其v-t
图，。
2、．机车以恒定加速度启动（机车最终匀速运动）
(1)
机车能否一直做匀加速直线运动？
(2)
机车先做匀加速直线运动，后做
运动，最后做匀速直线运动。
(3)机车在各阶段的速度v，牵引力F，加速度a，功率P如何随时间变化？
(4)
大致画出其v-t图，。
【例4】一汽车额定功率为100
kW，质量为1.0×104
kg，设阻力恒为车重的k＝0.1倍．
(1)若汽车保持恒定功率运动，求运动的最大速度．
(2)若汽车以0.5
m/s2匀加速运动，求其匀加速运动的最长时间．
(3)若保持额定功率运动，当汽车速度为5米/秒时，运动的加速度是多大？
【针对训练2】一辆轿车在平直公路上运行,启动阶段轿车牵引力保持不变,而后以额定功率继续行驶,经过时间t0,其速度由零增大到最大值vm.若轿车所受的阻力F阻为恒力,关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况,图中正确的是
( )
【达标训练·限时检测】
1、某同学进行体能训练，用了100
s时间跑上20
m高的高楼，试估测该同学登楼的平均功率最接近的数值是( )
A．10
W
B．100
W
C．1
kW
D．10
kW
2、如图所示，飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程，飞行员所受重力的瞬时功率变化情况是( )
A．一直增大
B．一直减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
3、汽车发动机额定功率为60千瓦，汽车的质量为4吨，当它行驶在倾角正弦值为0.02的长直公路上时，如图所示，所受摩擦力为重力的十分之一，汽车从静止开始以0.6米/秒2的加速度做匀加速运动，求：
汽车所能达到的最大速度多大？
匀加速过程能维持多长时间？
当汽车匀加速运动行驶速度达到最大时，牵引力做功多少？
在10秒末汽车的瞬时功率是多少？
【反思总结】
答案
【例1】D
【例2】 (1)48
J (2)24
W (3)48
W
【例3】120千米/小时
27千瓦
【针对训练1】C
【例4】（1）10米/秒
（2）13.4秒
（3）1米/秒2
【针对训练2】BCD
【达标训练·限时检测】
1、B
2、C
3、 (1)12.5米/秒 (2)13.9秒
（3）416000J（4）43.2千瓦