内容正文:
第四节 做功的快慢
第十章 机械与人
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
学习目标
课时讲解
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课时流程
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比较做功的快慢
功率
知识点
比较做功的快慢
知1-讲
感悟新知
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1. 比较做功快慢的两种常见方法
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感悟新知
知1-讲
感悟新知
(1)相同时间内,比较物体做功的多少,做功多的,做功快。
(2)做相同的功,比较所用时间的长短,用时短的,做功快。
知1-讲
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2. 通过运算比较物体做功的快慢
知1-讲
感悟新知
如果两物体做功所用时间、做功多少都不相同,我们可以根据“做功多少与所用时间的比值”来判断物体做功的快慢。
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思想方法
1. 控制变量法:影响做功快慢的因素有做功的多少和做功时间长短。为了描述其中一个因素与做功快慢的关系,应该保持另一个因素相同。这种研究问题的方法叫控制变量法。
2. 比值定义法:当做功的多少与时间都不相同时,用所做的功与所用时间之比(功率)来比较做功的快慢,这种定义物理量的方法叫做比值定义法。我们学过的很多物理量的定义都采用了比值定义法,如速度、密度、压强等。
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知1-练
生活中, 人们通常用两种方法来比较做功的快慢: 方法①: 相同的时间比较做功的多少; 方法②:_____________________________。如图1 所示,用挖土机挖土比人力挖土快得多,所用的是方法_______ 。物理学用功率描述做功的快慢,
这种方法与日常方法_______
是相同的。(后两空均填“①”或“②”)
例 1
做相同的功比较所用时间的多少
①
①
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解题秘方:做功的快慢与做功的多少和做功的时间有关,判断做功快慢应采用控制变量法:方法①:控制时间相同比较做功多少;方法②:控制做功多少相同比较时间长短。
解析:挖土机与人力挖土的快慢,反映出来的就是做功的快慢,图中控制时间相同比较做功多少。单位时间内物体所做的功,本质就是相同时间(单位时间)做的功。
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关键点拨
图中,把挖土机、人各自挖出的土看作一个整体,挖土机挖出的土多,即挖土机克服土的重力做的功多。
思路点拨
比较做功快慢方法的确定思路:
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知识点
功率
知2-讲
感悟新知
2
1. 功率的定义:在物理学中,把一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比叫做功率,即功率=。
2. 功率的物理意义:功率表示做功的快慢。功率大表示做功快,功率小表示做功慢。
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3. 公式:P=。
(1)公式中的物理量及单位
符号 物理量 单位
P 功率 瓦特(W)
W 功 焦耳(J)
t 时间 秒(s)
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细节点拨
复合单位的物理意义的描述 :
(1)找出规定复合单位对应的复合单位:比如Pa对应N /m2、W 对应J /s。
(2)描述复合单位的物理意义:
① 1 Pa=1 N/m2,表示每平方米的受力面积上,受到的压力为1 N。
② 1 W=1 J/s, 表示物体每秒内做1 J 的功。
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(2)1 W=1 J/s。
(3)1 W 的物理意义是1 s 做功1 J。
(4) 利用公式进行计算时,必须同时使用国际单位制中的单位,不能使用其他单位。
(5)比瓦( W) 大的单位有千瓦(kW),
换算关系:1 kW=1×103 W。
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4. 变形式及其应用
(1)求功:W=Pt。
(2)求做功时间:t= 。
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5. 推导式:P=Fv。
(1)推导过程:若物体在力F 的作用下运动,力F 做的功为W,物体在力F 的方向上运动的距离为s,运动的速度为v,则功率P===Fv。
(2)运用:由公式知,当功率P 一定时,速度v 越小,力F越大;当力F 一定时,功率P 越大,速度v 越大;当速度v 一定时,功率P 越大,力F 越大。
知2-讲
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深度理解
对P=与P=Fv 的理解:
(1) P= ,表示物体在一段时间内做功的快慢,相当于平均功率,类似平均速度。
(2) P=Fv,表示物体在某时刻做功的快慢,相当于瞬时功率,类似瞬时速度。若物体做匀速直线运动,F不变,P=Fv也可以当做平均功率。
知2-讲
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6. 常见物体运动的功率:
感悟新知
知2-练
下列关于功率的说法,正确的是( )
A. 做功所用时间越短,功率越大
B. 单位时间内所做的功越多,功率越大
C. 速度越大,功率越大
D. 功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多
例2
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知2-练
解题秘方:根据功率的物理意义分析,或结合功率的定义式P=、推导式P=Fv 分析。
解析:根据公式P=可知,功率大小与W、t 两个因素有关,必须综合考虑两个因素,才能判断P 的大小,只知道做功时间,不知道做功多少,无法