高中物理人教版第七章机械能守恒定律功率 优秀作品

功率一、教学目标知识与技能1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。公式，的运用。过程与方法，分析汽车的启动，注意知识的迁移。情感、态度与价值观感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观。二、教学重点理解功率的概念，并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。三、教学难点正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。四、教学过程◆功率的概念【引入】前面我们已经学过了几个描述快慢的物理量，例如：用速度来描述运动的快慢，用加速度来描述物体速度变化的快慢等等。物体做功也有快慢之分，那么用什么物理量来描述物体做功的快慢呢？【学生活动】【教师讲解】初中的时候学过，用功率这个物理量来表示物体做功的快慢。我们用W来表示功。参照前面对速度和加速度的定义我们知道，描述快慢的物理量我们总是用某个物理量与时间的比值去定义。功率的定义也是类似的，大家来回忆一下，如何定义功率？【学生活动】【教师讲解】如果从开始计时到时刻t这段时间间隔内，一个力所做的功为W，则功W跟完成这些功所用时间t的比值就叫功率。P=EQ\f(W,t)在国际单位制单位中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。可见功率的大小和做功的多少，与所用时间这两个因素有关。◆额定功率和实际功率【教师讲解】功率这个量在日常生活中经常接触到，在各种家用电器，机械上都有标出额定功率。例如：40W的电灯，汽车内燃机的额定功率是97KW等等，额定功率指的是机器在正常情况下可以长时间工作的最大功率。实际功率往往小于这个数值，当然，有时也会超过这个数值，比如，越过障碍时司机通过增大供油量使实际输出功率大于额定功率；电压突然增高，超过用电器的额定电压；如果用电器或机械长时间在大于额定功率下工作，那么，就会被损坏。【学生活动】观测身边几种用电器或机械的额定功率，思考一下，机械的功率与它们的体积有没有关系？与它们的耗电量（耗油量）有没有关系？你家里哪种家电最耗电？◆平均功率和瞬时功率【教师讲解】各种机器实际输出的功率常随时间而变化，在上面给出的功率的定义式中，t等于从计时开始到时刻t的时间，W是力在这段时间内做的功，显然P表示的是这段时间内做功快慢的平均效果，也就是平均功率。如果我们要表示瞬时功率，那应该如何表示呢？大家可以回忆一下平均速度和瞬时速度的定义。【学生讨论】【教师讲解】与瞬时速度的定义类似的，当时间间隔t→0时，P=EQ\f(W,t)表示的是瞬时功率。表示某一瞬间做功的快慢。◆功率与速度【教师提问】力、位移、时间都与功率相联系，请同学们用学过的知识推导出功率与速度的关系式；推不出来的同学可以先阅读教材“功率与速度”部分，然后自己再推导。【学生活动】思考老师提出的问题，推导功率与速度的关系式。【教师讲解】推导过程：P=EQ\f(W,t)=EQ\f(Fl,t)=Fv1、P=Fv，即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积。当F与v不在一条直线上时，则用它们在一条直线上的分量相乘。（P=Fvcosα）2、公式P=Fv中若v表示在时间t内的平均速度，P表示力F在这段时间t内的平均功率；3、如果时间t取得足够小，公式P=Fv中的v表示某一时刻的瞬时速度时，P表示该时刻的瞬时功率。【教师提问】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。【学生讨论】…………【教师讲解】根据公式P=Fv：①当功率P一定时，F与v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。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，司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。②当速度v一定时，P与F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。③当力F一定时，功率P与速度v成正比，即速度越大，功率越大。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，起重机输出的功率越大。◆例题讲解【学生活动】审题，写出解题过程【教师讲解】……◆机车启动的两种过程【教师讲解】（1）以恒定的功率启动：机车以恒定的功率启动后，若运动过程中所受阻力F’不变，由于牵引力F=EQ\f(P,v)，随v增大，F减小，根据牛顿第二定律a＝EQ\f(F-F',m)＝EQ\f(P,mv)-EQ\f(F',m),当速度v增大时，加速度a减小，其运动情况是做加速度减小的加速运动。直至F=F’时，a减小至零，此后速度不再增大，速度达到最大值而做匀速运动，做匀速直线运动的速度是vm＝EQ\f(P,F'),下面是这个动态程的简单方框图速度速度v↑F＝EQ\f(P,v)↓a=EQ\f(F-F',m)↓当a＝0时即F=F’时v达最大vm保持vm匀速（2）车以恒定的加速度a启动由a=EQ\f(F-F',m)知，当加速度a不变，发动机牵引力F恒定，再由P=F·v知，F一定，发动机实际输出功率P随v的增大而增大，但当P增大到额定功率以后不再增大，此后，发动机保持额定功率不变，v继续增大，牵引力F减小，直至F=F’时，a＝0，车速达到最大值EQ\f(P,F'),此后匀速运动。aa定=EQ\f(F-F',m)即F一定P↑＝F定v↑即P随v增大而增大当P＝Pm时a定=EQ\f(F-F',m)≠0v还要增大F＝EQ\f(P,v)↓a=EQ\f(F-F',m)↓当a＝0时即F=F’时v最大为vm保持vm匀速运动◆小结五、板书设计一、功率P=EQ\f(W,t)单位：瓦特（W）表示做功的快慢。二、平均功率和瞬时功率t→0时，P=EQ\f(W,t)表示瞬时功率。三、额定功率和实际功率四、功率与速度P=Fv（P=Fvcos