2024-2025学年高中物理第四章机械能和能源2功率教案教科版必修2

PAGE6-第2节功率授课年级高一课题§4.2功率课程类型新授课（2课时）目标目标解读1.理解功率的概念,能运用功率的定义式P=W/t进行有关的计算。2.理解额定功率和实际功率的概念。3.了解平均功率和瞬时功率的含义。4.依据平均功率的定义式,推导P=Fv,并能用于分析、计算和说明有关现象。5.能分析汽车发动机功率肯定时,牵引力与速度之间的关系。6.通过对各种机械的功率的探究和有关功率的测量,相识功率概念在生活中的应用。导学过程设计程序设计学习内容老师行为学生行为媒体运用新课导入创设情境通过小试验激发学生的学习爱好，那么在物理中,做功多是不是意味着做功快呢?(学生回答:也不肯定。)今日我们就一起来探讨做功快慢的问题。PPT课件、动画等其次层级小组探讨小组展示补充质疑老师点评（课时1）（课时2）主题1:功和功率(1)创设情境，引导学生计算不怜悯境下物体做功多少和做功快慢。（2）类比以前学过的描述运动快慢的物理量——密度的定义方法，该如何定义一个新的物理量来表示做功的快慢？请学学生思索后自主发言。(1)通过比较单位时间内做功的多少可知做功的快慢。功率表示做功的快慢,功率大表示做功快,不肯定做功多。因为做功的多少,还与时间长短有关。（２）功率的定义方法叫作比值定义法;功率的定义式是P=W/t,它适用于任何状况下功率的计算;速度、加速度、动摩擦因数等物理量都是比值定义法定义的。主题2：额定功率、实际功率人力干脆做功能否像起重机那样快？汽车做功能否像飞机做功那样快？假如人做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运动会产生什么后果呢？额定功率：机器可以长时间工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。实际功率：是指机器工作中实际输出的功率（机器不肯定在额定功率下工作）。※实际功率总小于或等于额定功率。PPT课件主题3:对平均功率、瞬时功率及P=Fv的理解（１）各种机器实际输出的功率常随时间改变，因此有平均功率与瞬时功率之分，那么可以怎样表示瞬时功率？（２）引导学生推导功率与速度的关系。在P=Fv中的力F与速度v应共线,若v为瞬时速度,则用此式计算出的功率为瞬时功率,若v为平均速度,则计算的是该段时间内的平均功率。(1)平均功率是一段时间内或某一过程中做功的快慢,平均功率的公式是=,或者=F,是一段时间内或某一过程中的平均速度;瞬时功率是在某一时刻或某一位置时做功的快慢,P=Fv,v是某一时刻或某一位置的瞬时速度。（２）P=Fv中三个量的制约关系:P肯定时F与v成反比,例如汽车上坡时,要增大牵引力,应换低速挡减小速度;v肯定时F与P成正比,例如汽车上坡时,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肯定时v与P成正比,例如汽车在高速路上,加大油门增大输出功率,可以提高速度。PPT课件等巩固练习例题1：如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力作用下，正以v＝2m/s的速度向右做匀速直线运动。已知F的大小为100N，方向与速度v的夹角为37°，求：⑴物体向右运动10s的过程中，拉力F对它做多少功？⑵拉力F对物体做功的功率是多大？(sin370＝0.6，cos370＝0.8)例题2：一个质量是1.0kg的物体，从地面上方30m高处起先做自由落体运动。（g取10m/s2)（1）前2s内重力对物体做功的功率是多大？（2）第2s末重力对物体做功的功率是多大？1、【答案】W=1600JP=160W功率P=Fvcosα2、解:已知m=1.0kgg=10m/s2(1)h1=1/2gt2=20m,WG=FS=mgh1=200J,所以:前2S内重力对物体做功的功率为:P=WG/t=100W(2)第2S末的速度Vt=gt=20m/s公式P=FV可知:P=FV=mgVt=200W主题4:汽车启动问题引导学生分析、推导汽车以恒定功率启动过程(P不变)中,汽车的速度、加速度、牵引力各有什么特点?画出汽车以恒定功率启动过程中的v-t图象。(2)引导学生分析、推导汽车以恒定加速度启动过程中,汽车的速度、功率、牵引力各有什么特点?画出汽车以恒定加速度启动过程中的v-t图象。(1)汽车以恒定功率启动过程中,机车达到最大速度时a=0,F=f,P=Fvm=fvm,故vm=。这一启动过程的运动性质为加速度减小的加速直线运动,画出v-t图像。(2)汽车以恒定加速度启动过程中,在达到额定功率之前,做匀加速直线运动,牵引力、加速度不变,速度增大,功率增大。在达到额定功率之后,发动机功率不再改变,此时随着速度增大,牵引力、加速度减小,汽车做加速度渐渐减小的加速运动,最终当牵引力大小等于阻力时,达到匀速运动状态。画出v-t图像。PPT课件巩固练习2、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在起先的一小段时间内，列车的运动状态是（）A、列车做匀加速直线运动B、列车的速度和加速度均不断增加C、列车的速度增大，加速度减小D、列车做匀速运动例：汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后:①汽车所能达到的最大速度是多大？②当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？③当汽车的速度为6m/s时加速度多大？3、卡车在水平马路上行驶，发动机的输出功率为66kW，卡车所受阻力随行驶速度而增大，在这个输出功率下卡车以最大速度行驶时的阻力为3.0×103N。求此最大速度?4、火车在运行中保持额定功率2500kw，火车的总质量是1000t，所受阻力恒定为250000N，（1）火车的加速度是1