功率导学案-教学设计

功率学习目标、重点、难点【学习目标】1.理解功率的概念，知道功率的单位，能用公式进行简单的计算。2.了解功率在实际中的应用【本节重点】功率的概念，功率在实际中的应用【本节难点】功率在实际中的应用。本节知识概览图定义：单位时间内做的功叫做功率功率定义式：P＝功率导出式：P＝Fv单位：瓦特(W)，1kW＝103W，1MW＝106W新课导引如下图所示，运送同样多的砖到同样高的地方，用起重机比用滑轮组所需的时间短，说明起重机做功快；在相同的时间内，用起重机比用滑轮组运送砖的数量多，说明起重机做功快．物理学中是如何表示物体做功快慢的？教材精华知识点1功率√定义：单位时间内所做的功叫做功率．√物理意义：功率是用来表示物体做功的快慢的物理量．功率大的机器做功快，功率小的机器做功慢．功和功率是两个密切相关的物理量，但二者又有所区别，一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定，功率大的机器做功不一定多，做功多的机器功率也不一定大，在分析功和功率的关系时，必须考虑时间的因素．√单位：瓦特，简称瓦，符号是W，工程技术上常用的功率单位是千瓦(kW)，比千瓦大的单位还有兆瓦(MW)．1kW＝103W，1MW＝106W．在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)，功率的单位是瓦特(W)，机械效率是百分数，没有单位．√公式——定义式：P＝符号的意义及单位：P——功率——瓦特(W)；W——功——焦耳(J)；t——时间——秒(s)，1W＝1J／s(W是复合单位)．知识点2功率知识在实际中的应用√比较功率大小的方法功率是表示物体做功快慢的物理量，一般采用三种办法比较大小．(1)在相同的时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大．(2)在完成相同的功的情况下，比较用时长短，用时越短的物体，功率越大．(3)如果做的功和所用的时间都不相同，通过定义式P＝代入数值进行计算，谁的结果大谁的功率就大．例如：大人领小孩一起上楼，在相同的时间内，大人克服体重完成的功多，大人的功率较大．√常见表示变化快慢的物理量(1)速度：用路程与时间之比“”表示路程变化的快慢，v＝．(2)功率：用做功与时间之比“”表示做功的快慢，P＝．(3)频率：用振动次数与时间之比“”表示振动的快慢，f＝．√运动物体功率的计算v＝，W＝Fs，P＝P＝＝＝Fv．(1)P＝Fv是功率的又一个表达式，在解决一些有关运动物体的功率问题时，应用此公式解题会更简便，可以直接使用，也可以先推导后使用．(2)使用P＝Fv进行计算时，要注意单位的统一性和物理量的统一性．P——功率——瓦特(W)F——牵引力——牛顿(N)v——被牵引物体运动的速度——米每秒(m／s)新课导引解读：物理学中用功率表示物体做功的快慢，指物体单位时间内做功的多少．课堂检测1小明和小强进行爬山比赛，结果他们在10分钟内都同时从山底爬到了山顶，没有分出胜负．下列有关他们做功快慢的说法正确的是()A．小明和小强的做功快慢相同B．小明做功快C．小强做功快D．条件不足，无法判断2一体重为500N的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是()A．60WB．3．6×103WC．6×103WD．3．6×105W3一辆载重卡车的功率是66kW，在水平公路上行驶时受到的阻力为3×103N．(1)汽车的最大速度是多少？(2)当汽车速度为10m／s时，牵引力是多大？4一位初三学生正常骑车时所受阻力为人与车总重的，则这位学生骑车时消耗的平均功率最接近()A．7WB．70WC．280WD．700W5一人用如图15－47所示的装置拉小车，以0．5m／s的速度匀速前进3m，此时弹簧测力计的示数为50N，则小车受到的阻力是，人拉小车的功率为．6如图15－48所示，不计摩擦和绳重，用200N竖直向上的拉力F将重480N的物体G以0．3m／s的速度匀速提升，则滑轮组的机械效率η＝，拉力F的功率P＝W．7如图15－49所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少为N．若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离约为0．4m，则他的功率至少为W．8我国男、女举重队实力在当今世界都处于领先地位，在近几届奥运会及世界锦标赛中都取得了非常优异的成绩．一次，某级别的运动员的最后挺举成绩为202．5kg，他将杠铃由地面举到头顶用了5s的时间，并让杠铃在头顶上方停留了5s，他才放下杠铃．若杠铃被举起1．5m，则在时，运动员对杠铃做了功，所做的功为，此时做功的功率为．(g取10N／kg)体验中考1(2022·杭州)如图15－54所示，长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为30。．在板上站有两个小孩．已知20千克的甲小孩位于板的中点，30千克的乙小孩位于板的左端．现两个小孩均以0．1米／秒的速度同时向右慢慢移动，秒时间后平板开始转动；乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为瓦．(g＝10牛／千克)2(2022·合肥)如图15－55所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图．A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞．作用在动滑轮上共有三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积V＝0．5m3，若在本次打捞前起重机对地面的压强p1＝2．0×104Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2＝2．375×104Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强p3＝2．5×104Pa．假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2，N1与N2之比为19∶24，重物出水后上升的速度v＝0．45m／s．吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计．(g取10N／kg)求：(1)被打捞物体的重力．(2)被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率．(3)重物出水后，卷扬机牵引力的功率．3(2022·辽宁)某建筑工地用升降机提升实心砖的示意图如图15－56所示．升降机货箱的重力是300N，g取10N／kg．不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦．试求：(1)已知砖的密度是2×103kg/m3，每块砖的体积是1．5×10－3m3，则每块砖的重力是多少？(2)如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是2100N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块砖？(3)某次提升中，升降机在50s内将货物匀速提升了10m，钢丝绳的拉力是2000N．则钢丝绳的拉力的功率是多少？4(2022·太原)跳绳是一种简便易行的锻炼方式．图15－57描绘了某同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像．由图像可知，他的重心移动的最大高度为cm．若该同学的体重为500N，则他1min内克服重力做功的功率为W．学后反思附：课堂检测及体验中考答案课堂检测1答案：D．2答案：A．3解：(1)汽车的最大速度vm＝＝22m／s．(2)当汽车速度为10m／s时，汽车的牵引力F＝＝＝6．6×103N．4答案：B．5答案：75N112．5W6答案：80%1807答案：300608答案：举起杠铃3037．5J607．5W体验中考1答案：9152解：(1)设起重机重为G，被打捞物体重为G物，打捞物体前，G＝p1S，在水中匀速提升物体时，F拉＝G物－F浮，起重机对地面的压力：G＋F拉＝p2S，F浮＝ρ水gV物＝0．5×104N，物体出水后，G＋G物＝p3S，F拉＝(p2－p1)S，G物＝(p3－p1)S，，可得物体重力为G物＝2．0×104N．(2)设钢丝绳上的力在出水前、后分别为F1，F2，柱塞对吊臂力的力臂为L1，钢丝绳对吊臂力的力臂为L2．根据杠杆平衡条件可知：N1L1＝3F1L2，N2L1＝3F2L2，，F1＝(G物－F浮＋G动)，F2＝(G物＋G动)，，将数据代入得：G动＝0．4×104N，物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率：η＝＝＝≈78．9%．(3)出水后钢丝绳上的力：F2＝(G物＋G动)／3＝0．8×104N，设物体上升的速度为v，钢丝绳的速度v′＝3v＝3×0．45m／s＝1．35m／s，卷