功率
教学目标
知识与技能
结合实例理解功率的意义,建立功率的概念,得出计算公式。
了解功率在实际生活中的应用,学会用功率的公式进行简单的计算。
过程与方法
通过建立功率的概念的过程,学会应用比较的方法进行物理探究。
通过讨论体会物理学中研究问题的方法 。
情感态度与价值观
通过学习培养对生活中常见的物理现象进行简单的分析的能力。
教学重点:理解功率的概念及其简单的分析的能力。
教学难点:对功率的概念及其计算。
新课引入
师:多媒体展示图片,老人和女孩同时爬相同高度的楼梯,老人质量较大,女孩质量较小,女孩先于老人到达。提问:二者谁做功更多。
生:老人做功更多,根据W=mgh,老人质量更多,做功更多。
师:那么谁做功更快呢?提问学生
生:无法判断。
师生共同分析原因。虽然老人做功更多,但用时更多。女孩做功更少,用时也更少。
师:那么我们如何来比较做功的快慢呢?
新课教学
多媒体展示人与起重机提升物体,比较谁做功更快?如何比较的?
生:起重机做功更快,甲乙做功相同但是乙用时更少,做功更快。
多媒体展示人与起重机提升物体,比较谁做功更快?如何比较的?
生:起重机做功更快,甲乙做功时间相同但是乙用时更少,做功更快。
师:归纳总结比较做功的两种方法:
方法一:W甲=W乙时,用时间短的则做功快;
方法二:t甲= t乙时,做功多的则做功快。
接着多媒体展示人与起重机提升重物,提问如果做功不同,时间也不同如何比较呢?
师:我们以具体问题分析,展示例题
例:甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼,每块砖物重为10 N,楼高为 3 m,他们搬砖的数量和所用的时间如下表:
甲
乙
丙
砖数(块) 20 20 15
做功(J)
时间(min) 10 20 20
师:提问甲、乙、丙做功分别是多少?甲、乙、丙做功谁最快?谁最慢?
生:甲:600J,乙:600J,丙:450J.比较方法:先比甲乙再比较乙丙。
师:那么我们有没有其他方法呢?如果我们都选择同一标准,以时间为标准,求出一分钟物体做功的多少?可不可以?引导学生计算进行比较。
功与做功时间的比表示物体做功的快慢。物理学上把做功的快慢命名为功率。
功率
师:介绍功率的有关概念
功率:功与做功所需时间之比叫做功率。(比值法)对比速度的定义
功率的物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
公式:功率=表达式:P=
单位:国际单位:瓦特 ,符号 W
常用单位:千瓦 (kW)、兆瓦(MW)
换算关系: 1kW=103W 1MW=106W
师:介绍瓦特单位的由来。 在瓦特之前,已经有纽科门发明的蒸汽机,但是消耗大而效率低,瓦特花了10年时间,研制出精巧实用的新型蒸汽机,由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输,都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜,为了纪念瓦特这位伟大的发明家,人们把常用的功率单位定为瓦特,简称瓦。
师:多媒体展示机械铭牌,理解功率的物理意义
生:1.2秒内物体做功1200J.
师:功率70 W表示什么物理意义?
生:在1 s内做了70 J的功。
师:多媒体展示一些运动物体的功率
昆虫功率约2×10 -5 W,骑车功率约70 W慢跑功率约几十瓦,百米飞人的功率可达1 kW,蓝鲸游动时功率约350 kW,马车功率约几百瓦,电力机车内燃机车功率可达5 000 kW,轿车的功率约可达200 kW
,远洋货轮的功率达10 000 kW 以上。
四:例题例.小华同学用100 N的水平推力,推放在水平地面上重500 N的物体,使其做匀速直线运动,若该物体在10 s内移动5 m,则在此过程中它的速度为 0.5 m/s.小华做的功是 500 J,功率是 50 W
解:速度===0.5m/s 做功W=FS=100N×5m=500J
功率===50W
教师引导:同学们试着用力F乘以v观察结果。FV=50
引入功率的另一表达式
P===F=FV
F表示物体受的力,v表示物体的运动速度。
适用条件:F与v在同一条直线上。
师:提问为什么汽车上坡时,司机经常用换挡的方法减小速度?
分析:机车发动机的功率一般是一定的(保持不变),牵引力的大小和运动速度成反比。减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大;反之,增大车辆的速度就会使车辆的牵引力减小。
五:巩固练习
例1使用机械做功时,下面说法正确的是( C )。
A.功率大的机器一定比功率小的机器做功多
B.功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少
C.功率小的机器一定比功率大的机器做功慢
D.以上说法都不对
例2.平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同的牵引力作用下匀速行驶,如果在相同时间内通过的路程之比为3∶2,则甲与乙( B )
A.牵引力做功之比为2∶3
B.牵引力做功之比为3∶2
C.牵引力的功率之比为1∶1
D.汽车所受的阻力之比为3∶2
解析:W=FS W甲:W乙=S甲:S乙=3:2 P甲:P乙=3:2
二力平衡牵引力等于阻力比值为1:1
例3.如图所示为甲、乙两物体做功与所用时间的关系图象,由图可知甲、乙两物体的功率P甲、P乙的关系为( A )
A.P甲>P乙
B.P甲=P乙
C.P甲
D.无法确定
例4. 大石头质量为6 t,起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了 1 m,起重机提升大石头的功率是多少?(学生演板)
解 :因为起重机匀速,大石头所受的拉力与所受的重力相等,即F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N
石头在拉力方向上移动的距离 s =1m
拉力做的功是:W = Fs = 6×104 N ×1 m = 6×104 J
起重机提升大石头的功率是
六:课堂总结
功率 功与做功所需时间之比叫做功率
物理意义 表示物体做功快慢的物理量
P=
功率的表达式
p=FV