2019-2020年高一物理《功率》导学案(I)

2019-2020年高一物理《功率》导教学设计⑴学情检查、情境导入功的看法和功的计算公式。正、负功的意义。问题显现、合作研究一、功率P.功率的定义：___________________________________________________.功率的定义式：___________________________3._____________________

功率的单位：

4

.

功率是标量。5.物理意义：

____________________________________________二、

功率的力和速度表达式：

P=Fvcos

B1

.

表达式推导：式中F是对物体做功的力，v是物体的运动速度，B是F和速度v之间的夹角。3.在F和v同向时0=0°,表达式为：P=Fv。三、力的平均功率和瞬时功率1.平均功率①描述力在一段时间内做功的快慢。①②计算公式：P=W/t②P=Fvcos0③0=O时，P=FvF必定是恒力，v为一段时间t内的平均速度。应用②③式计算时注意：力③平均功率对应于一段时间或一个过程，并且同一物体在不相同时间段内的平均功率一般不相同,因此说平均功率时必然要说明是哪一段时间内的平均功率。2.瞬时功率①力在某一时刻的功率，对应于物体运动的某一时刻或某一地址。②计算公式：P=Fvcos0P=Fv（F与v同向时）式中

v

表示某一时刻的瞬时速度。例：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

？在这段时间内重2s末重力做功的瞬时功率等于多少？四、额定功率和实质功率1.额定功率：指动力机器长时间正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。额定功率是动力机器的重要性能指标，一个动力机器的额定功率是必然的。.实质功率：指机器工作时实质输出的功率。动力机器不用然在额定功率下工作，机器长远正常工作时的实质功率总是小于或等于额定功率。实质功率不应大于额定功率。五、汽车的两种启动方式①恒定功率的加速。由公式

P=Fv

和F-f=ma

知，由于

P

恒定，随着

v

的增大，

F

必然减小，

a

也必然减小，汽车做加速度不断减小的

变加速运动，直到

F=f,

a=0，这时

v

达到最大值。可见恒定功率的加速一

定不是匀加速。这种加速过程发动机做的功只能用

W=Pt

计算，不能够用

W=Fs

计算（由于

F

为变力）。②恒定牵引力（加速度）的加速。由公式

P=Fv

和F-f=ma

知，由于

F

恒定，因此

a

恒定，汽车做匀加速运动，而随着

v

的增大，

P

也将不断增大，直到

P

达到额定功率

Pm,

功率不能够再增大了。这时匀加速运

动结束，其最大速度为，此后汽车要想连续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率必然不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=Fs计算，不能够用W=Pt计算（由于P为变功率）。达标训练、牢固提升A1.—物体从静止开始自由下落，在第1s和第3s末，重力对物体做功的瞬时功率之比为A．1：3B．3：1C．1：9D．9：1A2.—台电动机的功率是IOkW用这台电动机匀速提升2.7Xio4kg的货物，提升的速度是多大？取g=IOm/s2。B3.

机车和列车的总质量，机车的功率不变，火车与轨道间的动摩擦因数，空气阻力不计。求：

（1）当车速时和车速时火车的加速度；

（2）火车的最大速度（

g

取）。B4.质量为

2kg

的物体放在摩擦因数为

0.

5

的水平川面上，对物体施加一个大小为

10N,与地面成

37°角的拉力，使物体从静止出发搬动

5m。在这个过程中，拉力对物体做功

_______________，摩擦力对物体做功_________

；在

2s

末时拉力的瞬时功率为

_____________

（sin37

°=0.

6，

cos37

°=0.8）

。C5.

—台起重机匀加速地将质量

m=1.0

x103kg

的货物竖直吊起，在

2s

末货物的速度

v=4

.

0m/s

。取

g=IOm/s2,

不计额外功。求：（1）起重机在这2s时间内的平均输出功率。（2）起重机在2s末的瞬时输出功率。知识梳理归纳总结预习指导、新课链接理解重力势能的看法，会用重力势能的定义式进行计算。理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径没关。2019-2020年高一物理《动量守恒》授课设计经过演示实验及推导，使学生掌握动量守恒的条件及适用范围.课时安排：1课时授课用具：演示动量守恒的小车、弹簧和长玻璃板、砝码等(或考据动量守恒定律的气垫导轨和滑块、充气机等).师生互动活动设计：1、教师做好演示实验，从理论上推导动量守恒定律.2、学生观察、解析演示实验.授课过程：一、引入新课问题提出：两个相互作用的物体，在没有外力作用下，它们的动量变化遵从什么规律？演示实验：以下列图，在圆滑水平面MN上放两等质量的小车A、B,小车间夹一个弹簧，使弹簧处于压缩状态，并用线拴住小车.用火柴烧断线，由于弹簧的弹力，两车分别，并沿着相反方向运动，同时撞到等距.■■.■■■■TH1离的挡板C、D上，这说明它们碰撞后总动量即动量的矢量和为零，也就是说，它们碰撞前后动量守恒.二、理论推导若是使两小车的质量之比，重复上面的实验，能够近似地获取关系，这说明它们碰撞前后动量守恒.理论推导：设在圆滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是和，沿着同素来线向相同的方向运动,速度分别是和，且两个小球的总动量为：P=Pip2二m1v1m2v2经过一段时间后，两个发生碰撞，碰撞后的速度分别是和，碰撞后的总动量为：p二piP2二miVim2V2设碰撞过程中第一个球和第二个球所受的平均作用力分别是和，力的作用时间是t?依照动量定理，第一个球碰到的冲量是：第二个球碰到的冲量是：依照牛顿第三定律，和大小相等，方向相反?因此:=-F2tm1v1-gw--(m2v2-m2v2)由此得也许上式表示碰撞前后的总动量相等.教师提出问题让学生们思虑：动量守恒的条件是什么呢？介绍基本看法：系统、内力、外力后得出动量守恒的条件.一个系统不受外力也许所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变.（一）写出动量守恒定律数学表达式的几种形式：1、2、重申换量守恒定律的表达式是矢量式，速度v必定对同一参照系，平时取地面为参照系.举例说明动量守恒定律的适用条件，即“一个系统不受外力也许所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变.”这是所说的“外力之和”与“合外力”不是一个看法.“合外力”是指作用在某个物体（质点）上的外力的矢量和，而“外力之和”是指把作用在系统上的所有外力平移到某点后算出矢量和.（二）实行动量守恒的适用条件：1、系统外力之和不为零，但系统相互作用力远大于外力，但相互作用时间极短，也能够为动量守恒，如碰撞、爆炸等.2、系统外力之和不为零，但某一方向外力之和为零，系统在该方向动量守恒.（三）说明动量守恒定律的适用范围3、既适用正碰，也适用于斜碰，不但适用于碰撞，也适用于各种相互作用.4、不但适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统.5、不但适用于低速宏观物体，也适用于高速微观系统.三、思虑与谈论：在图中所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是圆滑的，子弹A沿水平方向射入木块后，留在木块内，将弹簧压缩到最短.现将子弹、木块和弹簧（质量不能够够忽略）合在一起作为研究对象（系统），此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，动量可否守恒？说明原由.分两个过程谈论：将子弹、木块和弹簧（质量不能忽略）合在一起作为一个研究对象（系统）子弹射入木块时间极短，弹簧未压缩，系统动量守恒，设子弹质量为

m

初速为，木块质量为M

射入后子弹和木块立刻有相同的末速度

v.对系统进行受力解析，得出系统在这一极短时间在水平方向不受外力，竖直方向外力之和为零，系统动量守恒.有子弹和木块以共同速度v推动弹簧向左运动，弹簧发生形变，此过程系统水平方向碰到墙壁向右的作用力，系统动量不守恒.五、例题讲解【例】平板小车C放在圆滑的水平川面上，车上表面粗糙，车上有A、B两个木块，中间有一稍微弹簧，弹簧压缩，，突然释放弹簧，则（CDA

若AB

与平板车上表面的动摩擦因数相同，

ABC

系统动量守恒

.B.

若AB与平板车上表面的动摩擦因数不相同，

A、BC组成的系统动量不守恒

.C.若AB

所受摩擦力大小相等，

AB

组成的系统动量守恒

.D.

若AB

所受摩擦力大小不相等，

A、BC

组成的系统动量仍守恒

?引导学生解析系统的受力情况，差异内力与外力，从而选择正确答案．六、总结、扩展1、动量定理适用于单个物体，动