高中物理人教版第七章機(jī)械能守恒定律功率 優(yōu)秀作品

功率一、教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、理解功率的定義及額定功率與實際功率的定義。公式，的運用。過程與方法，分析汽車的啟動，注意知識的遷移。情感、態(tài)度與價值觀感知功率在生活中的實際應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價值觀。二、教學(xué)重點理解功率的概念，并靈活應(yīng)用功率的計算公式計算平均功率和瞬時功率。三、教學(xué)難點正確區(qū)分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義，并能夠利用相關(guān)公式計算平均功率和瞬時功率。四、教學(xué)過程◆功率的概念【引入】前面我們已經(jīng)學(xué)過了幾個描述快慢的物理量，例如：用速度來描述運動的快慢，用加速度來描述物體速度變化的快慢等等。物體做功也有快慢之分，那么用什么物理量來描述物體做功的快慢呢？【學(xué)生活動】【教師講解】初中的時候?qū)W過，用功率這個物理量來表示物體做功的快慢。我們用W來表示功。參照前面對速度和加速度的定義我們知道，描述快慢的物理量我們總是用某個物理量與時間的比值去定義。功率的定義也是類似的，大家來回憶一下，如何定義功率？【學(xué)生活動】【教師講解】如果從開始計時到時刻t這段時間間隔內(nèi)，一個力所做的功為W，則功W跟完成這些功所用時間t的比值就叫功率。P=EQ\f(W,t)在國際單位制單位中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W?？梢姽β实拇笮『妥龉Φ亩嗌?，與所用時間這兩個因素有關(guān)?！纛~定功率和實際功率【教師講解】功率這個量在日常生活中經(jīng)常接觸到，在各種家用電器，機(jī)械上都有標(biāo)出額定功率。例如：40W的電燈，汽車內(nèi)燃機(jī)的額定功率是97KW等等，額定功率指的是機(jī)器在正常情況下可以長時間工作的最大功率。實際功率往往小于這個數(shù)值，當(dāng)然，有時也會超過這個數(shù)值，比如，越過障礙時司機(jī)通過增大供油量使實際輸出功率大于額定功率；電壓突然增高，超過用電器的額定電壓；如果用電器或機(jī)械長時間在大于額定功率下工作，那么，就會被損壞?！緦W(xué)生活動】觀測身邊幾種用電器或機(jī)械的額定功率，思考一下，機(jī)械的功率與它們的體積有沒有關(guān)系？與它們的耗電量（耗油量）有沒有關(guān)系？你家里哪種家電最耗電？◆平均功率和瞬時功率【教師講解】各種機(jī)器實際輸出的功率常隨時間而變化，在上面給出的功率的定義式中，t等于從計時開始到時刻t的時間，W是力在這段時間內(nèi)做的功，顯然P表示的是這段時間內(nèi)做功快慢的平均效果，也就是平均功率。如果我們要表示瞬時功率，那應(yīng)該如何表示呢？大家可以回憶一下平均速度和瞬時速度的定義?！緦W(xué)生討論】【教師講解】與瞬時速度的定義類似的，當(dāng)時間間隔t→0時，P=EQ\f(W,t)表示的是瞬時功率。表示某一瞬間做功的快慢?！艄β逝c速度【教師提問】力、位移、時間都與功率相聯(lián)系，請同學(xué)們用學(xué)過的知識推導(dǎo)出功率與速度的關(guān)系式；推不出來的同學(xué)可以先閱讀教材“功率與速度”部分，然后自己再推導(dǎo)?！緦W(xué)生活動】思考老師提出的問題，推導(dǎo)功率與速度的關(guān)系式?！窘處熤v解】推導(dǎo)過程：P=EQ\f(W,t)=EQ\f(Fl,t)=Fv1、P=Fv，即力F的功率等于力F和物體運動速度v的乘積。當(dāng)F與v不在一條直線上時，則用它們在一條直線上的分量相乘。（P=Fvcosα）2、公式P=Fv中若v表示在時間t內(nèi)的平均速度，P表示力F在這段時間t內(nèi)的平均功率；3、如果時間t取得足夠小，公式P=Fv中的v表示某一時刻的瞬時速度時，P表示該時刻的瞬時功率?！窘處熖釂枴科嚨冉煌üぞ咴趩雍托旭傔^程中，其牽引力和行駛速度是怎樣變化的？請同學(xué)們閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，用自己的話加以解釋?！緦W(xué)生討論】…………【教師講解】根據(jù)公式P=Fv：①當(dāng)功率P一定時，F(xiàn)與v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。當(dāng)交通工具的功率一定時，要增大牽引力，就要減小速度。所以汽車上坡時，司機(jī)用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。②當(dāng)速度v一定時，P與F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。汽車從平路到上坡時，若要保持速率不變，必須加大油門，增大發(fā)動機(jī)功率來得到較大的牽引力。③當(dāng)力F一定時，功率P與速度v成正比，即速度越大，功率越大。起重機(jī)吊起同一物體時以不同的速度勻速上升，輸出的功率不等，速度越大，起重機(jī)輸出的功率越大。◆例題講解【學(xué)生活動】審題，寫出解題過程【教師講解】……◆機(jī)車啟動的兩種過程【教師講解】（1）以恒定的功率啟動：機(jī)車以恒定的功率啟動后，若運動過程中所受阻力F’不變，由于牽引力F=EQ\f(P,v)，隨v增大，F(xiàn)減小，根據(jù)牛頓第二定律a＝EQ\f(F-F',m)＝EQ\f(P,mv)-EQ\f(F',m),當(dāng)速度v增大時，加速度a減小，其運動情況是做加速度減小的加速運動。直至F=F’時，a減小至零，此后速度不再增大，速度達(dá)到最大值而做勻速運動，做勻速直線運動的速度是vm＝EQ\f(P,F'),下面是這個動態(tài)程的簡單方框圖速度速度v↑F＝EQ\f(P,v)↓a=EQ\f(F-F',m)↓當(dāng)a＝0時即F=F’時v達(dá)最大vm保持vm勻速（2）車以恒定的加速度a啟動由a=EQ\f(F-F',m)知，當(dāng)加速度a不變，發(fā)動機(jī)牽引力F恒定，再由P=F·v知，F(xiàn)一定，發(fā)動機(jī)實際輸出功率P隨v的增大而增大，但當(dāng)P增大到額定功率以后不再增大，此后，發(fā)動機(jī)保持額定功率不變，v繼續(xù)增大，牽引力F減小，直至F=F’時，a＝0，車速達(dá)到最大值EQ\f(P,F'),此后勻速運動。aa定=EQ\f(F-F',m)即F一定P↑＝F定v↑即P隨v增大而增大當(dāng)P＝Pm時a定=EQ\f(F-F',m)≠0v還要增大F＝EQ\f(P,v)↓a=EQ\f(F-F',m)↓當(dāng)a＝0時即F=F’時v最大為vm保持vm勻速運動◆小結(jié)五、板書設(shè)計一、功率P=EQ\f(W,t)單位：瓦特（W）表示做功的快慢。二、平均功率和瞬時功率t→0時，P=EQ\f(W,t)表示瞬時功率。三、額定功率和實際功率四、功率與速度P=Fv（P=Fvcos