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班级： 姓名： 组别： 组内评价： 教师评价： 3.1：功率 导学案 祁东育贤中学高一物理教研组【学习目标】1. 理解功率的概念，能运用功率的定义式进行有关的计算。2.理解额定功率和实际功率的概念.3.了解平均功率和瞬时功率的含义。4.根据平均功率的定义式，推导P=Fv，并能用于分析、计算和解释有关现象。5能分析汽车发动机功率一定时，牵引力与速度的关系。6通过各种机械的功率的探究和有关功率的测量，认识功率概念在生活中的应用。【重点、难点】：1平均功率和瞬时功率的计算方法。2机车两种方式启动方式的求解。【学习方法】自主阅读、合作探究、精讲精练【学习过程】任务一：预习导学-认真阅读教材p60-62页，完成下列填空。温故知新：计算功的一般表达式： 思考：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1吨的货物从地面运到三楼，方式一：搬运工分批搬运，需时间3h方式二：用一台起重机提升，需时1min 方式三：用另一台起重机提升，需时30 s上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：1、 用不同的方式，对货物所做的功是否相同？ 2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？ 3、不同的机器或物体做功有快有慢，怎样比较它们做功的快慢呢? 任务二：探究互助探究1：功率1、定义：在物理学中，一个力所做的功跟完成这些功所用 的比值，叫做功率2、功率的物理意义是: 描述力对物体_；3、计算式：（1）功率的定义式： ，所求出的功率是时间t内的 。（2）功率的计算式：P=Fvcos，其中是 与 间的夹角。该公式有两种用法：求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小，v取瞬时值，对应的P为F在该时刻的 ；当v为某段位移（时间）内的平均速度时，则要求这段位移（时间）内F必须为恒力，对应的P为F在该段时间内的 。4、功率的单位是：_； 1W=1_； 1KW=_W。5、功率是_（填“矢量”或“标量” ）。探究2：额定功率和实际功率引导：下面大家阅读教材60页“额定功率和实际功率”一段，提出问题，你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的?1、实际功率：指机器实际工作时的 功率要求实际功率 或 额定功率2、额定功率：指机器在长时间正常工作而不损坏机械的最大 功率，也就是机器铭牌上的标称值3、发动机的功率P=Fv是指发动机的 的功率，而不是机车所受合力的功率注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。探究3：平均功率和瞬时功率（1）思考：功率的定义式求得的是平均功率还是瞬时功率?（2）如何计算瞬时功率？（3）阅读教材p61页内容，推导功率与速度的关系式：PFv 或（P=Fvcos）3、思考：汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是怎样变化的？请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释。根据公式P=Fv：（1）当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？ （2）当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？ （3）当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？想要增大牵引力，应该采取什么方法？ 4、 机车的两种启动方式两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动Pt图和vt图OA段过程分析vFaa不变F不变PFv直到P额Fv1运动性质加速度减小的变加速直线运动匀加速直线运动，维持时间t0AB段过程分析运动性质以vm匀速直线运动加速运动加速度减小的变BC段无FF阻a0以vm匀速运动说明：(1)解决机车启动问题，首先要弄清是哪种启动方式然后采用分段处理法在匀加速阶段常用牛顿第二定律和运动学公式结合分析，在非匀加速阶段，一般用动能定理求解(2)在机车的功率PFv中，F是指机车的牵引力，而不是车所受的合力任务三：典例精析-规范化解题例1某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行使时受到的阻力是1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度。在同样的阻力下，如果行使速度只有54km/h，发动机输出的实际功率是多少? (汽车发动机的功率就是汽车牵引力的功率)例2质量m=3 kg的物体，在水平力F=6的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s，求：（1）力F在t=3 s内对物体所做的功。 （2）力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。（3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。例3质量m=2kg的物体从距地面45m的高处自由下落，在t=-2s的时间内重力所做的功等于多少?在这段时间内重力做功的平均功率等于多少?在2s末重力做功的瞬时功率等于多少? (g取10ms2)例4汽车发动机的额定功率为60kw，汽车质量为5 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10/s2，问：(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少? 12(2)汽车在加速过程中，当速度大小为4m/s时，加速度是多大？2任务三：达标自测及作业1关于功率，下列说法中正确的是 A、功率是说明做功多少的物理量 B、功率是说明力做功快慢的物理量C、做功时间越长，功率一定小 D、力做功越多，功率一定大2火车在水平轨道上做匀加速直线运动，若阻力不变，则牵引力F和F的瞬时功率P的变化情况是 ( ) AF不变，P变大 BF变小，P不变 CF变大，P变大 DF、P都不变3关于功率，下列说法中正确的是 ( )A根据PWt可知，力做功越多，其功率越大B根据PFv可知，汽车的牵引力一定与速率成反比C由PWt可知，只要知道t内力所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻的功率D由PF v可知，当发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比4一台电动机工作时的功率是l0kW，要用它匀速提升27104kg的货物，提升的速度将是多大? (g取10ms2)5、汽车质量为m=5103kg，额定功率为P=30kW。(1)若汽车在水平路上行驶时所受阻力为f = 2000N，则最大车速为多少?(2)如阻力不变，汽车在水平路上用v = l0ms的速度行驶，实际功率多大?第 5 页 共4页