内容正文:
第2节、功率
第二课时
学习目标
1.功率的测量
2.功率的变形式的应用
任务驱动 分步探究
探究一、功率的测量
学校新购了一箱物理器材,小云同学将它从一楼搬到三楼,小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率.
该怎么测?
需要哪些器材呢?
要测哪些物理量?
一、功率的测量
【实验原理】 ;
【实验器材】 ;
【实验步骤】:
小彬同学设计了测量步骤如下,其中多余的是( )
A.测出箱子的质量m
B.测出楼梯的总长度l
C.测出一楼到三楼的竖直高度h
D.测出小云上楼所用的时间t
E.算出小云搬运箱子的功率P
一、功率的测量
【实验原理】
【实验器材】电子称、卷尺、秒表;
【实验步骤】
小彬同学设计了测量步骤如下,其中多余的是(B)
A.测出箱子的质量m
B.测出楼梯的总长度l
C.测出一楼到三楼的竖直高度h
D.测出小云上楼所用的时间t
E.算出小云搬运箱子的功率P
针对训练
1.在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大.以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是( )
(1)相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可以比较功率大小;
(2)爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
(3)爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较.
A.只有(1) B.(1)和(2) C.(1)和(3) D.(1)(2)和(3)
2.李华同学用了半分钟时间,从一楼上到二楼,他上楼的功率为80 W,则他所做的功为多少?
3.甲、乙两人做功之比是5∶6,所用时间之比是2∶3,则他们的功率之比是__ __.甲同学重600 N,乙同学重500 N,他们进行登楼比赛,从一楼跑上六楼甲用了60 s,乙用了40 s,则__ __同学做功较多,__ __同学功率较大.
4.质量为50 kg的何勇同学,在一次爬杆比赛中,用12 s爬到了5 m高的杆顶:
(1)何勇受到的重力是多少?
(2)何勇爬杆过程中做了多少功?功率多大?
针对训练
1.在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大.以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是(D)
(1)相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可以比较功率大小;
(2)爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
(3)爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较.
A.只有(1) B.(1)和(2) C.(1)和(3) D.(1)(2)和(3)
2.李华同学用了半分钟时间,从一楼上到二楼,他上楼的功率为80 W,则他所做的功为多少?
解:由P=W/t可得W=Pt=80 W×30 s=2 400 J
3.甲、乙两人做功之比是5∶6,所用时间之比是2∶3,则他们的功率之比是__5∶4__.甲同学重600 N,乙同学重500 N,他们进行登楼比赛,从一楼跑上六楼甲用了60 s,乙用了40 s,则__甲__同学做功较多,__乙__同学功率较大.
4.质量为50 kg的何勇同学,在一次爬杆比赛中,用12 s爬到了5 m高的杆顶:
(1)何勇受到的重力是多少?
(2)何勇爬杆过程中做了多少功?功率多大?
解:(1)何勇受到的重力:G=mg=50 kg×9.8 N/kg=490 N
(2)何勇爬杆过程中做的功:W=Gh=490 N×5 m=2 450 J,
功率:P=W/t=2 450J/12 s≈204 W.
探究三:功率的应用
1.公式P=Fv的推导:
2.公式P=Fv应用:某型号汽车发动机的额定功率为6×104W,在水平面上匀速行驶时受到的阻力是2000N.在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(1)发动机所提供的牵引力大小;
(2)行驶5min牵引力所做的功;
(3)行驶速度的大小
(1)由于汽车匀速行驶时,受平衡力的作用,所以牵引力
F =f=2000N
(2)t=5min=300s
由W=Pt=6×104W×300s=1.8×107J
(3 ) P=W/t =Fs/t = Fv得:
汽牛匀速行驶速度v=P/F= 6×104W/2000N= 30m/ s
(2)请解释为什么汽车在爬坡时总是换低速挡?而在平路上换高速挡?由公式P=W/t的推导式P=Fv可知,汽车的功率一定,上坡时需要获得较大的牵引力F,就必须减小爬坡速度v,所以爬坡需换低速挡,平路不需要很大的牵引力,所以换高速挡可以提高运行速度.
教师点拨:
因