魯科版必修二13功率03(存儲(chǔ)版)
【正文】 汽車等交通工具，如何才能獲得更大的行駛速度？ 教師：由 P = W / t求出的是瞬時(shí)功率還是平均功率 ? 學(xué)生小組討論后得出：由公式 P = W / t求出的功率，反映了該力在 t時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢，故由公式 P = W / t求出的功率是平均功率。 ② 實(shí)際功率： 機(jī)械在運(yùn)行過程中實(shí)際輸出的功率是實(shí)際功率。 教師：（課件展示） （ 1）當(dāng)牽引力 F一定時(shí)，功率 P和速度 v之間有什么關(guān)系？ （ 2）當(dāng)速度 v一定時(shí)，牽引力 F和功率 P之間關(guān)系如何？ （ 3）當(dāng)輸出功率 P一定時(shí)，牽引力 F和速度 v之間有什么關(guān)系？ 根據(jù)公式 P =F v可知，物體的運(yùn)動(dòng)速度 v與牽引力 F成反比，如果汽車需要較大的牽引力，就必須減小運(yùn)動(dòng)速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可讓學(xué)生通過實(shí)物展臺(tái)進(jìn)行交流匯報(bào)，師生共同觀看，最后還可以進(jìn)行評(píng)選活動(dòng)。關(guān)于汽車的啟動(dòng)過程是一個(gè)較為復(fù)雜的物理過程，兩種常見的啟動(dòng)過程分析如下： 汽車（或機(jī)車）在平直路面上啟動(dòng)和行駛過程 （ 1）汽車（或機(jī)車）以恒定的功率啟動(dòng)和行駛過程（請(qǐng)把握教材的難度和課標(biāo)的難度） 汽車牽引功率 P保持恒定時(shí)，由 P = F v可知，牽引力大小 F與速度 v成反比。若以恒定牽引力啟動(dòng)，上坡時(shí)牽引力做功也有三個(gè)方面的作用，一是克服阻力做功，二是增加汽車的重力勢(shì)能，三是增加汽車的動(dòng)能；下坡時(shí)牽引力、重力做正功有兩個(gè)方面的作用，即克服阻力做功和增加汽車的動(dòng)能。而馬可以在長時(shí)間內(nèi)以 500w的功率做機(jī)械功，在短時(shí)間內(nèi)的機(jī)械功率可以達(dá)到 700～ 800w，可見，人輸出機(jī)械功的本領(lǐng)比起馬的本領(lǐng)小多了。 1785年，他也因蒸汽機(jī)改進(jìn)的重大貢獻(xiàn)，被選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。 趣聞?shì)W事 童年時(shí)代的瓦特和茶壺的故事 一天晚上，瓦特和一個(gè)小女孩在家里喝茶。 。蒸汽機(jī)車加快了 19世紀(jì)的運(yùn)輸速度。在大學(xué)里他經(jīng)常和教授討論理論和技 術(shù)問題。在更加劇烈的運(yùn)動(dòng)情況下，例如在百米賽跑中，一個(gè)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員消耗的功率可超過 1000w。 （ 2）汽車在斜坡上啟動(dòng)過程剛結(jié)束時(shí)，因?yàn)闋恳?、阻力和重力沿斜坡向下的分力三者平衡，上坡時(shí)有 F =f+mgsinθ ， P 額 =Fvm =（ f+mgsinθ ） vm，下坡時(shí)有 F =f－ mgsinθ ，P 額 =Fvm =（ f－ mgsinθ ） vm。 板書設(shè)計(jì) 一、功率的含義 ：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫做功率 ： P=tW（適用求平均功率 P ） ：功率是表示做功快慢的物理量 國際單位：瓦（ w） ： 常用單位：千瓦（ kw）或焦 /秒（ J/s） 換算關(guān)系： 1kw=1000w=1000J/s ，表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢 二、 功率與力、速度的關(guān)系 、速度的關(guān)系的推導(dǎo) ： P=Fv （ F與位移 s或 v同方向） v是平均速度 v ， P是平均功率 P （ F為恒力，且 F與 v 同向） P=Fv v是瞬時(shí)速度， P是瞬時(shí)功率 F一定時(shí)， P∝ v 據(jù) P=Fv可得 v一定時(shí)， P∝ F P一定時(shí)， F∝ v1 ： P=Fvcosα （α為力 F與瞬時(shí)速度 v方向間的夾角） 【相關(guān)鏈接】 一、關(guān)于 機(jī)動(dòng)車輛常見的啟動(dòng)過程 對(duì)于汽車或機(jī)車等交通工具，在靜止開始啟動(dòng)的過程中，發(fā) 動(dòng)機(jī)的輸出功率、牽引力和速度的關(guān)系滿足公式 P＝ F （ 2） 方案選定后，要注意引導(dǎo)學(xué)生如何求功和功率，需要選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量哪些物理量？測(cè)量是否存在誤差問題，如何才能較準(zhǔn)確地測(cè)量。通常用 P=Fv表示，必須注意 F、 v與 P的同時(shí)性。也是機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上的標(biāo)稱值。） （ 2）汽車上坡時(shí)，要保持速度不變，應(yīng)如何做？ （汽車上坡時(shí)，要保持速度不變，就必須加大油門，增大輸出功率來得到較大的牽引力。 分析討論：由 v = s / t求出的是物體在時(shí)間 ｔ 內(nèi)的平均速度，代入公式 P=F v求出的功率是 F在時(shí)間 ｔ 內(nèi)的平均功率；如果 ｔ 取得足夠小，則 v表示瞬時(shí)速度，此時(shí)由 Ｐ＝ Fv 求得的功率就是 F在該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析、做功分析，可利用功率的定義式，在理論上進(jìn)行推演，使思維更加嚴(yán)密。 （板書） 4．單位：（板書） 教師請(qǐng)一位同學(xué)正確地說出定義式中各個(gè)字母所表示的物理量及其單位。研究做功的快慢有著重要的實(shí)際意義。） 預(yù)測(cè)學(xué)生所舉事例可能有： 人上高樓（如 8層樓）時(shí)，乘電梯比走路要快得多； 拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快得多； 挖土機(jī)與人，要完成相同的挖土任務(wù)，人花的時(shí)間要長得多； 從水井里提水，使用抽水機(jī)比人工要快得多； ?? （列舉生產(chǎn)、生活中發(fā)生的事例，使學(xué)生體會(huì)功率與生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，無處不在，研究功率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，并引導(dǎo)學(xué)生注意觀察身邊物理現(xiàn)象，體會(huì)到物理知識(shí)就在我們身邊，感悟物理規(guī)律研究的價(jià)值，激起學(xué)生的求知欲。 3．培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)表自己觀點(diǎn)、善于合作的良好習(xí)慣。 2．理解功率的導(dǎo)出式 P=F 第 3 節(jié) 功率
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