8.1.2 功率 导学案-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

7.3功率导学案 班级 姓名 小组 【学习目标】：.理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义；2.P=w/t，P=Fv的运用；3.分析汽车的启动，感知功率在生活中的实际应用。 【学习重点】 重点：理解功率的概念。 【学习难点】 难点：.正确区分平均功率和瞬时功率的意义，并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。 【知识回顾】 在学习了功之后，我们来回忆一下这样的问题：力对物体所做的功的求解公式是什么? 功的定义式是： W＝Flcosa。 【学法指导】通过类比法 掌握新学知识的思路。 【学习过程】 1、 导 (1)甲起重机在1 min内把l t重的货物匀速提升10m；乙起重机在30 s内把1 t货物匀速提升10m。这两台起重机哪一台做的功多?哪一台做功快?你是用什么方法比较它们做功快慢的？ 甲起重机在30 s内把1t的货物匀速提升了10m，乙起重机在30 s内把1t的货物匀速提升了5m。两台起重机哪台做的功多？两台起重机哪台做的功快？ 做功快慢的比较有两种方式: (1)比较完成相同的功所用的时间 (2)比较在相同的时间内所做的功 注意类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法，体会比值法定义功率概念。 2、 深入学习 I、功率 1.定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。 2.表达式： P=W/ t 上式是功率的定义式，也是功率的量度式，但不是功率的决定式，做功的快慢由做功的物体本身决定。 功率的这种定义方法叫做比值定义法，这样定义的物理量非常多，例如密度的定义是质量和体积的比值，压强的定义是压力和面积的比值，电阻的定义是电压和电流的比值等。高中物理中的速度的定义是位移和时间的比值，加速度是速度变化量和时间的比值。某一个物理量与时间的比值叫做这个物理量的变化率，速度是位移的变化率，加速度是速度的变化率，功率应该叫做功的变化率。变化率即变化的快慢。 3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 4．单位：国际单位：瓦特（w），常用单位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s） W→功→单位：焦耳（J），ｔ→做功所用时间→单位：秒(s) 换算关系：１kw = 1000 w,１w=１J/s , 1马力＝735 W 一种求功的方法：W=Pt。 特别提示：①功率的定义式P=W/ t，适用于任何情况下功率的计算。②此功率表达式用于求某个过程中的平均功率，但如果取时间t足够小，也可以表示瞬时功率，这与瞬时速度的定义式是一样的。 5. 功率是标量，只有大小没有方向，它的正负的意义与功正负的意义相同。 II、额定功率和实际功率 1.额定功率：指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。 2.实际功率：指机器工作中实际输出的功率。 机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率如果大于额定功率容易将机器损坏。 机车起动过程中，发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。 III、平均功率与瞬时功率 1.平均功率：力对物体所做的功和完成这些功所用时间的比值。 2.瞬时功率：某个时刻力做功的功率。 思考讨论：力、位移、时间都与功率相联系，用学过的知识推导功率与速度的关系 分析解答： ， 得 公式的意义： （1）公式 ①t为一段较长时间时，计算所得为该时间内力做功的平均功率，即； ②t很短可忽略即t→0时，计算所得为该时刻的瞬时功率，即 （2）公式 P=Fvcosθ （1）P=Fvcosθ，力F与速度共线时，其功率等于力F和物体运动速度v的乘积。当F与v不共线时，则注意分解。 （2）公式P=Fvcosθ中，若v表示在时间t内的平均速度，则P表示力F在这段时间t内的平均功率。此时力必须是恒力才能使用此表达式进行计算，变力的情况一般不能使用。 （3）若公式P=Fvcosθ中的v表示某一时刻的瞬时速度时，P表示该时刻的瞬时功率。 IV、功率与速度 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的变化一般分两种情形，根据公式P=Fv去分析（牵引力的方向总是与速度方向相同，θ=00）。 1.若功率P不变：F与v成反比，牵引力越大，其速度就越小。当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。 2.若速度v一定：P与F成正比，牵引力越大，它的功率就越大。汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机实际功率来得到较大的牵引力。 3.若力F一定：功率P与速度v成正比，即速度越大，功率越大。起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机