必修二功率导学案

1第六章第3节《功率》导学案一、学习目标1、理解功率的概念，理解平均功率、瞬时功率、额定功率和实际功率并能够进行区分.2、通过P＝W/t和P＝Fv的实际计算，体验物理知识与实际问题的紧密联系.3、机车的两种启动方式.4、提高学生理论联系实际、解决问题的能力.二、预习案1、旧知回顾问题①.功的概念②.功的公式③.总功的两种计算方法.任务一预习导学思考1：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30s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：1、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？思考2：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?情景设置1:现有甲乙两人摘棉花，甲6天摘了500kg，乙8天摘了600kg，你打算怎么样比较谁摘得快？总结：比较做功快慢的有两种方式：一是比较，另一是比较.一、功率的定义功率的定义表达式，单位，功率为量.物理意义，例1：一个物体在力F的作用下，在时间t内发生的位移为s，已知作用力F的方向和位移方向相同，求：（1）力F所做的功（2）力F的功率总结：公式tWP是平均功率还是瞬时功率？公式P=Fv求的是平均功率还是瞬时功率？公式P=Fv能不能求解平均功率?训练：1.一台机器用2分钟时间做了J4106的功，在台机器的功率是多少？训练2.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，功率一定大做功快（）在下列条件下，哪个力所用的时间为对乙物体做功为力所用时间为对甲物体做功为：力情景设置,;,2222111tWFtWF2121,:ttWWA2121t,:tWWB2121,:ttWWC2121,:ttWWD2任务二合作探究引导：下面大家阅读教材“额定功率和实际功率”一段，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。生活中的额定功率：长跑运动员不能用100米短跑的速度来完成5000米的赛跑路程,是由于体育运动中的比赛是一种挑战运动极限的比赛，人跟机器一样，不能长时间超负荷运转，短跑运动员在100米的短跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员输出的功率是正常时的数十倍，在5000米长跑中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度。人做功过快，会引起疲劳甚至对人体造成伤害（如：韧带拉伤），同样的汽车超负荷工作会造成发动机熄灭或者烧毁（如：汽车满载上坡时中途熄火）3、总结：额定功率，实际功率，额定功率与实际功率的关系.任务三理解推导三、功率和速度1.功率计算⑴.平均功率表示做功在某段时间或发生某段位移的平均快慢.表达式：tWP或vFP，这里的v是平均速度.⑵.瞬时功率表示在某时刻或某位置做功的快慢.表达式：vFP，这里的v是瞬时速度.tWP如何表示瞬时功率.2.公式cosFPv的应用（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？当功率P一定时，F与v成比，即做功的力越大，其速度就.当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度，所以汽车上坡时，司机用.思考：速度能无限增大吗？当速度v一定时，P与F成比，即做功的力越大，它的功率就.汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须，增大发动机功率来得到较大的.思考：F能无限增大吗？当力F一定时，功率P与速度v成比，即速度越大，功率.起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率.思考：功率能无限增大吗?3例3：质量m=3kg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=3s，求：①.力F在t=3s内对物体所做的功②.力F在t=3s内对物体所做功的平均功率③.在3s末力F对物体做功的瞬时功率任务四自我测评1.下面关于功率的说法中正确的是()A.做功多的汽车，功率一定大B.功率大的汽车做功一定快C.功率是描述做功快慢的物理量，所以-10kW的功率小于5kW的功率D.以上说法都不对2.物体A、B质量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力F作用下，由静止开始都通过了相同的位移s，那么()A.力F对A做功较多，做功的平均功率也较大B.力F对B做功较多，做功的平均功率也较大C.力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同D.力F对A、B做功相等，但对A做功的平均功率较大3.质量m的物体以速度0v水平抛出，求从抛出经过时间t重力的平均功率，t时刻重力的瞬时功率.（忽略空气阻力）任务五难点解析机车的两种启动方式⑴.汽车在水平路面上以恒定功率（额P）启动：设P=12Wf=2Nm=2kg既然是汽车启动，汽车速度应该从开始增大，在下表中再设定几个汽车的速度数值，填写各个数值所对应的功率、力、加速度的数值大小)//(smvP/WF/N)//(2sma1234根据表格中数据分析，思考：（1）汽车以恒定功率额P启动，牵引力功率始终（2）汽车的速度不断增大时牵引力（3）汽车速度不断减小时加速度（4）当牵引力跟摩擦力相等时加速度为即汽车不再加速，此时速度达到（5）额P=Fv=maxfv,maxv=FP额,即汽车速度的最大值由和共同决定（6）汽车在运动过程中的加速度变化时：汽车先做加速度的变加速运动，后做匀速直线运动。FAFB4（7）理论推导及其图像⑵.汽车在水平路面上以恒定加速度启动设额P=12Wf=2Nm=2kga=22/sm)//(smvP/WF/N)//(2sma1234根据表格中数据分析，思考：(1)汽车以恒定加速度a启动，牵引力始终汽车的速度牵引力功率随之（2）汽车的功率达到额P时，汽车的速度达到恒定加速度阶段的，但不是整个运加速过程的最大速度（思考为什么?）(3)汽车牵引力功率将保持额定功率不变进入额定功率加速阶段：a当汽车加速过程中牵引力功率达到额定功率额P时。牵引力功率，将保持额定功率,b汽车速度不断增大时牵引力c汽车速度不断增大时加速度d当牵引力减小到跟摩擦力阻力相等时加速度，最后将做运动（4）理论推导及其图像任务六训练提高1.汽车以额定功率从静止开始行驶时，一定是()A.速度变大，加速度也变大B.速度变小，加速度也变小C.速度变大，而加速度变小D.速度最大时，牵引力一定也最大2.一台起重机以F1=2.1×103N的牵引力，将质量为m=200Kg的货物从静止起匀加速竖直向上提升,经过一段时间,速度达到2m/s.如果该起重机的额定功率是W3105.(g取10m/s2)，求：⑴.在此过程中起重机的平均功率⑵.在此过程中起重机的最大瞬时功率⑶.若要此货物匀速上升，则上升的速度是多大？4.汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10m/s2，问：⑴.汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？⑵.若汽车保持0.5m/s2，的加速度作匀加速运动，这一过程能持续多长时间？⑶.汽车保持额定功率运动，若速度为4m/s，则汽车的加速度为多少？思考：若汽车在倾角为300的斜面上行驶，情况又如何？