魯科版必修二13功率03-資料下載頁
2025-11-10 17:52本頁面
【導(dǎo)讀】和能源”中所涉及到的內(nèi)容。內(nèi)容標準中這節(jié)有關(guān)的條目是：“理解功和功率，關(guān)心生活和。生產(chǎn)中常見機械功率的大小及其意義。用知識解決實際問題能力，樹立正確的價值觀。本節(jié)的教學(xué)重點是使學(xué)生確切地理解功率的。率一定時，牽引力和速度的關(guān)系；嘗試自己設(shè)計實驗，測量人在某種運動中的功率。1．知道功率的物理意義、定義式、單位。釋現(xiàn)象和進行計算。2．學(xué)會求解各種不同的功率。3．運用功率的不同表達式分析和解決動力機械的運動問題。2．瞬時功率和平均功率的計算。（列舉生產(chǎn)、生活中發(fā)生的事例，使學(xué)生體會功率與生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，無處不在，體的認識，從而為建立正確的“功率”概念打下良好基礎(chǔ)。1．定義：功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。比較不同傾角時的功率，應(yīng)注意粉筆開始下滑處的高度應(yīng)相同。討論功率時須指明。析、做功分析，可利用功率的定義式，
【正文】 W 牽 1和 s1分別為勻加速直線運動階段牽引力做的功和位移）， 變加速直線運動階段牽引力所做的功 W 牽 2 =P 額 t2（ t2為變加速直線運動階段所經(jīng)歷的時間） ， W 牽 2－ fs2= 221mmv－ 2121 mmv （ s2為變加速直線運動階段的位移）。 這一過程中各量的變化，可用下列流程圖來表示。 汽車（或機車）在斜坡上 啟動 和行駛過程 汽車在傾角為 θ 的斜坡上從靜止開始啟動時，無論以額定功率啟動，還是以恒定牽引力啟動，其啟動過程和在平直路面上的情況相似，主要有以下幾點區(qū)別： （ 1）汽車在斜坡上啟動時，汽車的牽引力 F、 阻力 f 和重力沿斜坡向下的分力 mgsinθ 三者始終滿足牛頓第二定律，上坡時 F－ f－ mgsinθ =ma，下坡時 F +mgsinθ － f =ma（若以額定功率啟動，加速度 a時刻在變；若以恒定牽引力啟動，加速度 a恒定）。 （ 2）汽車在斜坡上啟動過程剛結(jié)束時，因為牽引力、阻力和重力沿斜坡向下的分力三者平衡，上坡時有 F =f+mgsinθ ， P 額 =Fvm =（ f+mgsinθ ） vm，下坡時有 F =f－ mgsinθ ，P 額 =Fvm =（ f－ mgsinθ ） vm。 （ 3）從能的角度看，若以額定功率啟動，上坡時牽引力做功有三個方 面的作用，一是克服阻力做功，二是增加汽車的重力勢能，三是增加汽車的動能；下坡時牽引力、重力做正功有兩個方面的作用，即克服阻力做功和增加汽車的動能。若以恒定牽引力啟動，上坡時牽引力做功也有三個方面的作用，一是克服阻力做功，二是增加汽車的重力勢能，三是增加汽車的動能；下坡時牽引力、重力做正功有兩個方面的作用，即克服阻力做功和增加汽車的動能。 二、人消耗的功率 人要維持生命進行活動（包括體力的和腦力的活動），就必須消耗能量做功，在不同情況下消耗的功率大小是不同的。 一個成年人在熟睡的時侯，消耗的功率大約是 80w， 這個功率用來維持其身體的代謝，因此把這個功率叫做基本代謝率。在進行一般腦力勞動時，例如學(xué)生在上課時，消耗的功率約為 150w，其中約 80 w為基本代謝率，約 40w消耗在腦的活動中。在中等劇烈的運動中，a= mfF? F一定 P↑ =Fv↑ P隨 v增 大而增大 當 P=P 額 時 ， a= mfF? ≠ 0 v繼續(xù)增大 F=P 額 /v↑ a= m fF ?? ↓ a=0 時 ， v 達到最大 vmax，此后勻速運動 勻加速直線運動 變加速 （ a） 直線運動 勻速直線運動 轉(zhuǎn)折點 例如以 5m/s的速度騎自行車時，騎車人消耗的功率約為 500 w。在比較劇烈的運動中，例如打籃球時，人消耗的功率約為 700w。在更加劇烈的運動情況下，例如在百米賽跑中，一個優(yōu)秀運動員消耗的功率可超過 1000w。 人在一秒鐘內(nèi)能做多少功呢？研究表明，人在長時間做功的情況下，即使消耗功率超過1000w，其中只有約 100w的功率可作為機械功輸送到體外。而馬可以在長時間內(nèi)以 500w的功率做機械功，在短時間內(nèi)的機械功率可以達到 700～ 800w，可見，人輸出機械功的本領(lǐng)比起馬的本領(lǐng)小多了。 三、 瓦特其人其事 生平簡介 瓦特 (James Watt,1736～ 1819年 )蘇格蘭發(fā)明家。1736年 1月 19日生于蘇格蘭格林諾克。童年時代的瓦特曾在文法學(xué)校念過書，然而沒有受過系統(tǒng)教育。瓦特在父親做工的工廠里學(xué)到許多機械制造知識，以后他到倫敦的一家鐘表店當學(xué)徒。 1763年瓦特到格拉斯大學(xué)工作，修理教學(xué)儀器。在大學(xué)里他經(jīng)常和教授討論理論和技 術(shù)問題。 1781年瓦特制造了從兩邊推動活塞的雙動蒸汽機。 1785年，他也因蒸汽機改進的重大貢獻，被選為皇家學(xué)會會員。 1819年 8月 25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。 科學(xué)成就 1763年，瓦特修理格拉斯哥大學(xué)的一臺紐可門泵，得以仔細研究了結(jié)構(gòu)和工作原理，找到了熱量損失消耗大量燃料的癥結(jié)所在，他終于想出了加一個與汽缸分離的冷凝器，汽缸外裝上絕熱套子，使它一直保持高溫，新的蒸汽機的效率大大提高。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活塞的雙動作蒸汽機，并采用曲柄機構(gòu)，使往復(fù)的直線運 動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運動。瓦特還設(shè)計了離心節(jié)速器，利用反饋原理控制蒸汽機的轉(zhuǎn)速。經(jīng)過一系列的改革，蒸汽機迅速被各工業(yè)部門采用，為產(chǎn)業(yè)革命鋪平了道路。蒸汽機車加快了 19世紀的運輸速度。蒸汽機→蒸汽輪機→發(fā)電機，蒸汽為第二次工業(yè)革命即電力發(fā)展鋪平了道路。 趣聞軼事 童年時代的瓦特和茶壺的故事 一天晚上，瓦特和一個小女孩在家里喝茶。瓦特不停地擺弄茶壺蓋，一會兒打開，一會兒蓋上，當他把茶壺嘴堵住時，蒸汽頂開了茶蓋。在旁的外祖母對瓦特的這種無聊動作極為不滿，加以訓(xùn)斥。瓦特并不介意，他一心想著蒸汽的力量，從此萌發(fā)制造蒸汽機的念 頭。 蒸汽機與產(chǎn)業(yè)革命 羅爾特所著《詹姆斯瓦特》中，曾寫道：瓦特蒸汽機巨大的、不知疲倦的威力使生產(chǎn)方法以過去所不能想象的規(guī)模走上了機械化道路。
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