2023學(xué)年完整公開課版《功率》

第一章功和功率第三節(jié)功率培元中學(xué)高一物理備課組學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知道功率的定義、定義式、單位2、理解平均功率和瞬時(shí)功率3、理解功率的導(dǎo)出式P=Fv的物理意義，掌握其方法

如果一個(gè)人從一樓走樓梯到五樓:一次是漫步上樓,用時(shí)3min一次是跑步上樓,用時(shí)1min那么這兩次的感受分別是怎樣的呢?起重機(jī)1、功率的定義、物理意義及定義公式是什么？國(guó)際單位是什么？常用單位是什么？2、推導(dǎo)出P=FV，弄清V是什么速度和P的含義。3、什么是額定功率？什么是實(shí)際功率？4、汽車行駛時(shí)，司機(jī)換檔的目的是什么？自學(xué)檢查提綱：1、物理意義：反映物體做功快慢的物理量。

2、定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值。

公式：比值法定義3、功率也是標(biāo)量4、功率的單位：瓦特（W）一、功率1W=1J/s=1N?m/S1KW=103W1馬力=735瓦常用：一些常見機(jī)械的功率：摩托車約2000W汽車發(fā)動(dòng)機(jī)約5×104W~15×104W噴氣客機(jī)約2×108W火箭發(fā)動(dòng)機(jī)約1×1013W關(guān)于功率，下列說(shuō)法中正確的是（）A、功率是說(shuō)明做功多少的物理量B、功率是說(shuō)明力做功快慢的物理量C、做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率一定小D、力做功越多，功率一定大B課堂練習(xí)

某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)s距離，第二次使此物體沿粗糙水平也前進(jìn)s距離，若先后兩次拉力做的功為W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，則()A.W1=W2，P1=P2B.W1=W2，P1＞P2

C.W1＞W(wǎng)2，P1＞P2D.W1＞W(wǎng)2，P1=P2B課堂練習(xí)一個(gè)物體在水平恒力F的作用下，以速度v勻速直線運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間t，試求這段時(shí)間t內(nèi)恒力F做功的功率大小。思考與推理拓展：若物體在水平恒力F作用下作變速運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間t，則恒力F在時(shí)間t內(nèi)做功的功率又如何呢？若力F與水平成θ角呢？二、平均功率和瞬時(shí)功率2、瞬時(shí)功率Pt：表示在某一時(shí)刻做功的快慢功率的一般計(jì)算公式P=Fvcosθ其中θ為作用力方向與運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角當(dāng)作用力方向與運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，有

Pt=Fvt

其中vt表示瞬時(shí)速度當(dāng)作用力方向與運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，有

P=Fv

其中v表示平均速度1、平均功率P：描述在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢討論：由定義式P=W/t所求的功率又是什么功率？例題：質(zhì)量為m的物體沿傾角為的固定斜面滑到底端時(shí)的速度大小為v，此時(shí)重力的瞬時(shí)功率為（）A．B．C．D．B

質(zhì)量m=3kg的物體，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=3s，求：（1）力F在t=3s內(nèi)對(duì)物體所做的功。（2）力F在t=3s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率。（3）在3s末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率課堂練習(xí)小結(jié)：求功率時(shí),必須明確求哪一個(gè)力的功率,且該力必須為恒力,同時(shí)要分清是何種類型的功率，并能正確選擇公式關(guān)于功率公式P＝Fv的討論

1、P一定時(shí)，F(xiàn)與v成反比2、F一定時(shí)，P與v成正比3、v一定時(shí)，F(xiàn)與P成正比思考：功率與作用力及速度之間有怎樣的關(guān)系呢？（注意：此時(shí)F與V的方向在同一直線上）——?jiǎng)蜃兯龠\(yùn)動(dòng)（阻力恒定）——?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)功率公式P＝Fv在實(shí)際問題中的應(yīng)用

在實(shí)際生活生產(chǎn)中，往往機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P是一定的，由于牽引力F與速度v成反比，所以可以通過(guò)減小速度v來(lái)增大牽引力F，同時(shí)也可以通過(guò)減小牽引力F來(lái)提高機(jī)械的速度v。P=Fv思考:∵P一定時(shí),F與V成反比,上坡時(shí)由于要克服下滑力,機(jī)車的牽引力增大,而P是有限的,∴必須降低速度,以保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)汽車爬坡時(shí)為何必須使用低速檔?這反映了機(jī)械的額定功率對(duì)機(jī)械的動(dòng)力與速度的存在相互制約關(guān)系關(guān)于功率以下說(shuō)法中正確的是（）A、據(jù)P=W/t可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大B、據(jù)P=Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比C、據(jù)P=W/t可知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，

就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率D、根據(jù)P=Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的

牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比。D課堂練習(xí)銘牌:三、額定功率和實(shí)際功率1、額定功率：是指機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值．2、實(shí)際功率：是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率．3、機(jī)器不一定在額定功率下工作，機(jī)器正常工作時(shí)實(shí)際功率總是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率略大于額定功率，但不允許長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率．額定功率和實(shí)際功率

在日常生活中，我們經(jīng)常說(shuō)某臺(tái)機(jī)器的功率，或某物體做功的功率，實(shí)際上是指某個(gè)力對(duì)物體做功的功率。例如：1、汽車的功率就是汽車牽引力的功率

2、起重機(jī)調(diào)起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率。

1、一臺(tái)起重機(jī)的功率為60kW，如果要將一個(gè)m＝1T的物體勻速吊起12m，則需要的時(shí)間是：A、1s；B、2s；C、3s；D、4s。B

基礎(chǔ)訓(xùn)練：2、質(zhì)量為m=1kg的物體從某一高度自由下落，在t＝2s的時(shí)間內(nèi)，重力做功的平均功率為：A、50W；B、100W；C、200W；D、400W。答案：B

3、質(zhì)量為m=1kg的物體從某一高度自由下落，在t＝1s的這一瞬間，重力做功的瞬時(shí)功率為：

A、50W；B、100W；C、200W；400W。答案：B

基礎(chǔ)訓(xùn)練：4、一物體從靜止開始自由下落，在第1s和第3s末，重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率之比為[

]A．1∶3．B．3∶1．C．1∶9．D．9∶1．答案：A

5、一起重機(jī)將2T的重物勻速提高5m，如果用了5秒的時(shí)間，則牽引力所做的功率為：A、2.0×101W；B、2.0×102W；C、2.0×103W；D、2.0×104W。答案：D

基礎(chǔ)訓(xùn)練：6.一質(zhì)量為m的物體在幾個(gè)共點(diǎn)力作用下靜止在光滑的水平桌面上，現(xiàn)把其中一個(gè)水平方向的力F突然增大到3F，保持其他力不變，則在t秒末該力的功率為多少？當(dāng)F=F阻時(shí)，a＝0

，v達(dá)到最大

保持vm勻速vF＝vPa＝mF－F阻↑→↓↑→→↓↓vm＝F阻P加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)第一種情況：汽車以恒定功率啟動(dòng)四、汽車啟動(dòng)問題的討論先做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。vm＝F阻Pvt0vm機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)的v－t圖記住兩個(gè)公式（1）瞬時(shí)加速度公式:a=mfPv（2）最大速度公式vm＝F阻P發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=Pt計(jì)算，不能用W=Fs計(jì)算（因?yàn)镕為變力）第二種情況：汽車以恒定加速度啟動(dòng)當(dāng)F=F阻時(shí)，a＝0

，v達(dá)到最大

保持vm勻速F＝vP額a＝mF－F阻↑→↓v↑↓→→↓vm＝F阻P額加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)a＝mF－F阻→→→→F→v↑P＝Fv↑↑→當(dāng)P=P額時(shí)，保持P額繼續(xù)加速勻加速直線