魯科版必修2第1章 第3節(jié)　功率 課件（36張）.ppt

第3節(jié)功率 教師備課參考 核心素養(yǎng)養(yǎng)成目標 物理觀念1 知道功率的概念 物理意義 定義式 2 理解功率的導出式p fv的物理意義 并掌握其用法 3 理解平均功率和瞬時功率 科學思維與科學探究1 通過功率的學習 讓學生將生活 生產(chǎn)實際與物理概念相聯(lián)系 學會求解各種不同的功率 2 運用功率的不同表達公式分析和解決動力機械的運動問題 科學態(tài)度與責任1 通過功率的學習 體會物理規(guī)律與生活的聯(lián)系 2 提高學生理論聯(lián)系實際 解決實際問題的能力 教學重難點 教學重點1 理解功率的意義 2 知道功率的種類及其計算 教學難點功率p fv的意義和應用 感悟解題規(guī)律 探尋基本知識 測評學習效果 探尋基本知識 樹立物理觀念 知識點一 功率的含義 情境導學 如圖所示 某起重機能在1min內(nèi)把1t的貨物提高到預定的高度 另一臺起重機只用30s就可以做相同的功 你認為功和功率相同嗎 答案 功相同 功率不同 知識梳理 1 定義 物體所做的功w與完成這些功所用時間t的 2 公式 p 3 單位 在國際單位制中 功率的單位是 簡稱瓦 用符號w表示 1w 1 工程技術(shù)中常用的功率單位還有千瓦 4 物理意義 功率是量 功率表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的 思考判斷 1 功率大表示做功快 做的功一定多 2 功率小的機器做功慢 3 速度大的運動物體功率一定大 比值 瓦特 j s 標 快慢 知識點二 功率與力 速度的關(guān)系 情境導學 一輛小汽車行駛時能否使其一直加速 汽車上坡時為何要用低速擋 答案 不能 由于發(fā)動機的功率是一定的 汽車行駛時會受到阻力作用 當功率達到額定功率且牽引力與阻力大小相等后速度不會再增加 由p f v知 p一定時 要增大牽引力f 應換擋減小速度 知識梳理 1 關(guān)系式 p 適用于f與v同方向 2 討論 1 p一定時 v 2 v一定時 p 3 f一定時 p fv f v 3 四種功率的比較 思考判斷 1 汽車的速度越大 功率一定越大 2 當發(fā)動機的功率一定時 速度越大 汽車的牽引力越大 3 當輸出功率一定時 速度和牽引力成反比 平均功率 瞬時功率 要點一 感悟解題規(guī)律 培養(yǎng)科學思維 對功率的理解 2 平均功率與瞬時功率 1 平均功率是描述在一段時間內(nèi)力做功的平均快慢 3 功率與速度的關(guān)系 1 公式p fv中f v的方向相同 若f v間夾角為 則p fvcos 2 恒力做功時 當p fv中的v為平均速度時 對應的p為平均功率 當p fv中的v為瞬時速度時 對應的p為瞬時功率 3 求機械的功率時 公式p fv中的f指牽引力 如求起重機的功率時 f應為鋼索的拉力 典例1 如圖所示 質(zhì)量為m 2kg的木塊在傾角 37 的斜面上由靜止開始下滑 木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為 0 5 已知sin37 0 6 cos37 0 8 g取10m s2 求 1 前2s內(nèi)重力做的功 思路探究 1 木塊在斜面上受幾個力作用 答案 重力 支持力 摩擦力3個力 答案 1 48j 2 前2s內(nèi)重力的平均功率 3 2s末重力的瞬時功率 思路探究 2 如何求加速度 位移 速度 答案 利用牛頓第二定律 運動學公式求解 3 平均功率的求法有幾種 答案 由p 用總功除以總時間或p fv 速度是平均速度 3 木塊在2s末的速度v at 2 2m s 4m s 2s末重力的瞬時功率p mgvsin 2 10 4 0 6w 48w 答案 2 24w 3 48w 1 首先要明確是求哪個力的功率 即是求某個力的功率還是求物體所受合力的功率 誤區(qū)警示求解功率時應注意的問題 3 若求瞬時功率 需明確是哪一時刻或哪一位置 再確定該時刻或該位置的速度 應用公式p fv 如果f v不同向 則投影到相同方向再計算 求瞬時功率時 要注意f與v的同時性 教師備用 例1 1 2016 福建清流檢測 如圖 一質(zhì)量m 2kg的物體靜止在光滑水平面上 在方向為水平向右 大小為4n的恒力f的作用下開始運動 物體運動3s的過程中 求 1 力f對物體所做的功 答案 1 36j 2 力f對物體所做功的平均功率 3 在3s末力f對物體做功的瞬時功率 解析 2 由p w t 得p 12w 3 3s末的速度v at 6m s 瞬時功率p fv 24w 答案 2 12w 3 24w 針對訓練1 1 2016 天津卷 8 多選 我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平 和諧號動車組是由動車和拖車編組而成 提供動力的車廂叫動車 不提供動力的車廂叫拖車 假設動車組各車廂質(zhì)量均相等 動車的額定功率都相同 動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比 某列動車組由8節(jié)車廂組成 其中第1 5節(jié)車廂為動車 其余為拖車 則該動車組 a 啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反b 做勻加速運動時 第5 6節(jié)與第6 7節(jié)車廂間的作用力之比為3 2c 進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度成正比d 與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1 2 bd 要點二 機車起動問題分析 1 分析機車起動問題的兩個公式 1 機車所受牽引力的方向與運動方向相同 因此有p fv 2 若車輛在運動過程中所受阻力不變 大小為f 由牛頓第二定律可得f f ma 2 兩種機車起動方式的比較 特別提示對機車等交通工具類問題 應明確p fv中 p為發(fā)動機的實際功率 機車正常行駛中實際功率小于或等于其額定功率 f為發(fā)動機 機車 的牽引力而不是機車的合外力 v為機車的瞬時速度 典例2 2016 福建四地六校聯(lián)考 高鐵以其靈活 方便 快捷 安全 可靠 舒適等特點而備受世界各國鐵路運輸和城市軌道交通運輸?shù)那嗖A 假設有一列高鐵質(zhì)量為m 5 105kg 額定功率為p 5 106w 車在行駛過程中阻力恒為重力的0 01倍 g 10m s2 1 求該動車組的最大行駛速度 2 當動車組速度為20m s時 求加速度a的大小 3 若動車組以0 5m s2的加速度勻加速起動 則這一過程能持續(xù)多長時間 思路探究 1 什么情況下動車組具有最大的行駛速度 如何計算最大速度 2 當達到勻加速階段的末速度時 動車組的功率達到什么要求 答案 當達到勻加速階段的末速度時 動車組以額定功率行駛 答案 1 100m s 2 0 4m s2 3 33s 規(guī)律方法機車起動問題幾個物理量的求法 教師備用 例2 1 汽車發(fā)動機的額定功率p 60kw 若其總質(zhì)量為m 5t 在水平路面上行駛時 所受阻力恒為f 5 0 103n 則 1 汽車保持恒定功率啟動時 求汽車所能達到的最大速度vmax 答案 見解析 當汽車加速度為2m s2時 速度是多大 當汽車速度是6m s時 加速度是多大 答案 見解析 2 若汽車以a 0 5m s2的加速度由靜止開始做勻加速運動 這一過程能維持多長時間 答案 見解析 針對訓練2 1 多選 如圖所示 汽車以額定功率在足夠長的平直公路上起動并行駛 阻力保持不變 則 a 汽車的加速度和速度都逐漸增加b 汽車速度增加時 所受的牽引力逐漸減小c 汽車勻速行駛時 所受的牽引力為零d 汽車勻速行駛時 速度達到最大值 解析 汽車以恒定的功率起動時 速度增加 牽引力減小 加速度減小 選項a錯誤 b正確 汽車勻速行駛時 牽引力和阻力大小相等 速度達到最大值 選項c錯誤 d正確 bd 測評學習效果 演練當堂技法 1 2016 山東威海模擬 a b兩物體質(zhì)量分別為m和2m a靜止于光滑水平面上 b靜止于粗糙水平面上 用相同的水平力分別推a和b 使它們前進相同位移 在此過程中 下面說法正確的是 a 兩次推力做功一樣多b 對a的推力做功多一些c 兩次推力做功的平均功率一樣大d 對b的推力做功的平均功率較大 a 解析 兩推力大小相等 且兩物體的位移也相同 故做功一樣多 選項a正確 b錯誤 由于a物體質(zhì)量小加速度大 走相同位移所需的時間短 平均功率就大 選項c d均錯誤 2 船在河中行駛 如果船受到的阻力與船的速率的平方成正比 當船以速度v勻速行駛時 發(fā)動機的輸出功率為p 當船以v 2的速度勻速行駛時 則發(fā)動機的輸出功