魯科版必修二13功率03-免費(fèi)閱讀
【正文】 瓦特并不介意，他一心想著蒸汽的力量，從此萌發(fā)制造蒸汽機(jī)的念 頭。瓦特并不滿足于已經(jīng)取得的成就， 1781年他又制造了從汽缸兩邊推動(dòng)活塞的雙動(dòng)作蒸汽機(jī)，并采用曲柄機(jī)構(gòu)，使往復(fù)的直線運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。童年時(shí)代的瓦特曾在文法學(xué)校念過(guò)書，然而沒(méi)有受過(guò)系統(tǒng)教育。在進(jìn)行一般腦力勞動(dòng)時(shí)，例如學(xué)生在上課時(shí)，消耗的功率約為 150w，其中約 80 w為基本代謝率，約 40w消耗在腦的活動(dòng)中。 這一啟動(dòng)方式具有下列特點(diǎn)： ①汽 車啟動(dòng)過(guò)程經(jīng)歷了兩個(gè)階段，一是勻加速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，二是變加速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)； ②汽車在勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段，汽車的瞬時(shí)速度 vt=at，汽車勻加速直線運(yùn)動(dòng)所能維持的時(shí)間 t1=v1m/a； ③汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段，汽車的瞬時(shí)功率 Pt=Fvt＜ P 額 ； ④汽車勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段結(jié)束時(shí)，瞬時(shí)功率 Pt等于額定功率 P 額 ，且滿足 Pt=P 額 =Fv1m； ⑤汽車在變加速直線運(yùn)動(dòng)階段功率恒為額定功率，進(jìn)入勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力和阻力平衡，有 Pt=P 額 = f vm ⑥從能的角度看，勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段 W 牽 1－ f s1= 2121 mmv（其中 W 牽 1和 s1分別為勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段牽引力做的功和位移）， 變加速直線運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功 W 牽 2 =P 額 t2（ t2為變加速直線運(yùn)動(dòng)階段所經(jīng)歷的時(shí)間） ， W 牽 2－ fs2= 221mmv－ 2121 mmv （ s2為變加速直線運(yùn)動(dòng)階段的位移）。） 【案例評(píng)析】 本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)不僅注重學(xué)生新知識(shí)的形成過(guò)程，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知 識(shí)的同時(shí)體會(huì)如何進(jìn)行科學(xué)的思維， 使學(xué)生養(yǎng)成具體問(wèn)題具體分析和嚴(yán)密思維的習(xí)慣， 而且在教學(xué)過(guò)程中注重調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，教學(xué)設(shè)計(jì)注意體現(xiàn)物理學(xué)的價(jià)值，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問(wèn)題能力，在教與學(xué)過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生科學(xué)的價(jià)值觀和世界觀形成。 教師：如何才能知道在某種運(yùn)動(dòng)中自己做功的功率呢？請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量方案，并進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。 ③ 平均功率： 物體在一段時(shí)間內(nèi)做功功率的平均值叫平均功率。在 5000m的長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員不可能長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，因此長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員不可能一直保持百米賽跑那樣的速度。 （ 3）?? 師生共同分析： （ 1） 根據(jù) P=Fv知，汽車以額定功率行駛，因遇上坡路段，汽車所需的牽引力增大了，若要保持行駛速度不變，這是不可能的；加大油門，只會(huì)增加 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率（超過(guò)額定功率），發(fā)動(dòng)機(jī)將因超負(fù)荷而過(guò)熱損壞。（讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)和功率定義式進(jìn)行推演，培養(yǎng)良好的科學(xué)思維能力和思維習(xí)慣） 教師：某汽車在平直公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知其牽引力大小為 F，運(yùn)行速度為 v，試求此時(shí)汽車牽引力 F的功率為多少？ （注意引發(fā)學(xué)生思考解決問(wèn)題的思路，應(yīng)用功和功率的定義式進(jìn)行分析和推導(dǎo)。請(qǐng)同學(xué)仔細(xì)分析一下，在下滑的過(guò)程中粉筆共受到幾個(gè)力的作用？哪些力做正功？哪些力做負(fù)功？哪些力不做功？如果斜面的傾角增大，情況會(huì)有什么變化？?jī)A角增大時(shí)，功率是否也增大？ 提示： （ 1）比較不同傾角時(shí)的功率，應(yīng)注意粉筆開始下滑處的高度應(yīng)相同。 教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生類比如“速度”、“加速度”概念的定義方法，體會(huì)比值法定義功率概念。） 教師：在建筑工地上分別采用以下三種方式，把 1t 的貨物從地面運(yùn)到三樓， 方式一：搬運(yùn)工分批搬運(yùn)，需時(shí)間 3h 方式二：用一臺(tái)起重機(jī)提升，需時(shí) 1min 方式三：用另一臺(tái)起重機(jī)提升，需時(shí) 30 s 上述三種情況下，把貨物由地面運(yùn)到三樓時(shí)，請(qǐng)思考以下問(wèn)題： 用不同的方式，對(duì)貨物所做的功是否相同？ 所用時(shí)間不同，三種方式中做功的快慢是否相同？ 結(jié)論：對(duì)重物所做的功相同，但所用時(shí)間不同，說(shuō)明做功快慢不同。 2． 瞬時(shí)功率和平均功率的計(jì)算。 3． 運(yùn)用功率的不同表達(dá)式分析和解決動(dòng)力機(jī)械的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。 v分析汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力和速度的關(guān)系；嘗試自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量人在某種運(yùn)動(dòng)中的功率?！? 功率的概念來(lái)源于生產(chǎn)和生活，功率的知識(shí)是機(jī)械功概念的進(jìn)一步延伸，在生產(chǎn)和生活實(shí)際中應(yīng)用的例子很多很廣，而且功率與力、功率與速度的關(guān)系又是聯(lián)系實(shí)際生活和科學(xué)實(shí)踐的紐帶，教學(xué)中可充分利用這一優(yōu)勢(shì)，使抽象的物理概念變得富有實(shí)際意義。 3．理解平均功率和瞬時(shí)功率，了解平均功 率、瞬時(shí)功率、 額定功率、實(shí)際功率 的區(qū)別與聯(lián)系。 2．知道功率的種類及其計(jì)算。然而不同的機(jī)械或人，其做功的快慢是不同的。 教師：不同的機(jī)器或物體做功有快有慢，如何來(lái)衡量做功的快慢呢？請(qǐng)同學(xué)們思考并提出解決方案。使用該方法能夠進(jìn)一步揭示和表述被探究對(duì)象的某些物理性質(zhì)及變化規(guī)律，像我們已經(jīng)研究過(guò)的速度、加速度 等物理量就是用這種方法來(lái)定義的。學(xué)生分析可能會(huì)出現(xiàn)片面和不完整回答，教師要參加到學(xué)生的討論分析中，幫助、啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生形成正確的認(rèn)識(shí)。 總結(jié)： v 是平均速度 v ， P是平均功率 P （ F為恒力，且 F與 v 同向） （板書） P=Fv v 是瞬時(shí)速度 ， P是瞬時(shí)功率 （板書） 說(shuō)明：如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于瞬時(shí)速度與平均速度相等，故此時(shí)平均功率等于瞬時(shí)功率。） 思考：
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