陕西省西安市第七十中学人教版高中物理必修二7.3功率（一）学案

2016—2017学年第一学期导学案第周第课时编号：王雅梅班级：学生姓名：小组：小组评价：老师评价：课题： 第3节功率（一）【智慧课堂】环节一：自主探究（1）功率的理解和求法1．功率表示做功的，不表示做功的多少。2．功率是量，只有，没有。3．功率有平均功率和功率之分。(2)、平均功率：平均功率表示力在一段时间内做功的平均快慢。平均功率与一段时间(或过程)相关，计算时应明确哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率。常用P＝eq\f(W,t)来求平均功率。如果用P＝Fv求平均功率，公式中v应为平均速度，F是恒力。(3)、瞬时功率：瞬时功率表示力在一段很短时间内做功的快慢程度，计算时应明确哪个力在哪个时刻(或状态)的功率．用公式P＝Fv来计算瞬时功率，公式中v应为瞬时速度，且F和v同方向。若F和v方向不同，则应用P＝Fvcosα。(4)、额定功率与实际功率额定功率是指动力机械长时间正常工作时输出的最大功率，是动力机器的重要的性能指标。一个动力机器的额定功率是一定的，通常都在铭牌上标明。机器工作时必须受额定功率的限制。实际功率是机器工作时实际的输出功率，也就是发动机产生的牵引力做功的功率，实际功率可以小于、也可以等于额定功率，但实际功率大于额定功率会损坏机器。例1×103kg的货物竖直吊起，在2s末货物的速度v＝4.0m求：起重机在这2s内的平均输出功率及2s末的瞬时功率．(g＝10m/s2)方法点拨1．求功率首先明确求的是平均功率还是瞬时功率．2．求平均功率的方法可用P＝eq\f(W,t)或P＝Fv(v为平均速度)；求瞬时功率只可用P＝Fv(v为瞬时速度).环节二：拓展应用（1）功率和速度的关系有些同学根据P=Fv得出“当P一定时,v→0,F→∞;或者F→0,v→∞”,即“额定功率一定时,瞬时速度趋近于0,牵引力就趋近于无穷大;或牵引力趋近于0,瞬时速度就趋近于无穷大”.这种认识对吗?说明理由.（提示）在研究物理问题时，如不研究其物理意义和适用范围，而单从数学表达式得出一些结论，往往是不成立的.1．关于公式P＝Fvcosα的理解(1)、在公式P＝Fvcosα的表达式中，力F与速度v是同一物体的两个物理量，且具有同时性。角α是矢量F、v正方向间的夹角，cosα的作用是将两矢量统一到一条直线上。(2)、对力F的理解应注意以下几点：①力F可以是恒力，也可以是变力；②力F可以是某一个力，也可以是几个力的合力．也就是说，利用P＝Fvcosα这一表达式，可以求恒力在某时刻的功率，也可以求变力在某时刻的功率；可以求某个力的功率，也可以求合力的功率．(3)、对速度v的理解要注意以下几点：①物体的速度可能是恒定的，也可能是变化的；②物体的速度大小、方向都发生变化时，仍可以求力的功率。（2）、P＝Fv中三个量的相互制约及应用定值各量间的关系应用P一定F与v成反比汽车上坡时，要增大牵引力，应换挡减小速度v一定F与P成正比汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力F一定P与v成正比汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度例2、为了响应国家的“节能减排”号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法．在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少。假设汽车以72km/h的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2000N和1950N。请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？方法点拨1．由P＝Fv知三个物理量是相互制约的(1)v一定：P∝F(2)P一定：F∝eq\f(1,v)(3)F一定：P∝v2．注意：平常所说的汽车、轮船等物体的功率是指牵引力的功率.环节三：实践创新（1）机车的两种启动方式机动车启动通常有两种方式，即以恒定功率启动和以恒定加速度启动。分析的理论依据是机车功率P＝Fv，水平方向上应用牛顿第二定律，牵引力F与阻力Ff有F－Ff＝ma，应用这两个公式对运动过程进行分析。(1)动态过程分析(2)v—t图象整个过程可简化为：变加速(a↓)匀速(a＝0)图7－3－2(3)对两个启动过程的分析，需要特别注意的是①匀加速启动不能达到最大速度，要想达到最大速度，还必须再经过恒定功率启动。②在P＝Fv中因为P为机车牵引力的功率，所以对应的F是牵引力并非合力，这一点在计算时极易出错。③只有最终匀速运动时P额＝Ff·vm，此时vm＝eq\f(P额,Ff).例3×104W，在水平路面上行驶的最大速度为15m/s，则汽车所受的最大阻力是多少？当车速为10m/s时，汽车的加速度是多大？答案3920N0.196m/s2方法点拨1．分析此类问题的两个