8.1功与功率 导学案 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的普遍性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向————劳厄。 高一物理学习设计 编者： 审核: 高一物理组 日期： 8.1功与功率 【课标要求】 理解功和功率。了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。 【学习目标】 （1） 理解功的概念，掌握功的计算式。 （2） 知道功是标量，理解正功、负功的含义。知道几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体做功的代数和。 （3） 理解功率的概念，会运用极限思想得到瞬间功率表达式。关注生产生活中常见机械做功、功率大小及其意义。 （4） 能分析汽车发动机功率一定时，牵引力与速度之间的关系，并能分析、解释实际生活中的现象。 【重难点】 理解功的概念、正功与负功的意义、瞬时功率的概念。 【情境设计】 起重机竖直提升重物时，重物运动的方向与力的方向一致，则力对物体做的功为力的大小与重物移动距离的乘积。更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。这时应当怎样计算功呢？ 【问题体验1】 1、 大人拉小孩，小孩静止未动，大人拉力对小孩做功了吗？ 2、 大人与小孩一起加速滑动，地面对小孩的支持力做功了吗？大人的重力做功了吗？ɑ l F 3、大人的拉力对小孩做功了吗？做了多少？ 4、你还有什么方法？ɑ l F 5、 当力与位移夹角为α时，做功的表达式是？ 6、 什么情况做功最多？什么情况不做功？做功的最小值是多少？ 7、 功的正负表示什么？ 8、 功是矢量还是标量？ 9、 怎么求合力的功 10、 大人对小孩做的功和小孩对大人做的功有什么关系？ 【归纳总结1】功 1.功的公式 (1)力F与位移l同向时：W= 。 (2)力F与位移l有夹角α时：W= ，其中F、l、cos α分别表示 、 、 。  2.功的单位：在国际单位制中，功的单位是 简称 符号是 。 二、正功和负功 1.一个力做功的几种情况 夹角的范围 做功情况 物理意义 ，,即力F对物体 F不是动力，也不是阻力 ，即力F对物体 F是 ，即力F对物体 F是 2.合力的功 功是标量，当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的___________，也等于这几个力的 对这个物体所做的功。 【达标检测1】 一个质量为150 kg的雪橇，受到与水平方向成 37°角斜向上方的拉力，大小为500 N，在水平地面上移动的距离为5 m。地面对雪橇的阻力为100 N，cos 37°＝ 0.8。求各力对雪橇做的总功。 【问题体验2】 1、描述位置变化快慢的物理量是？描述速度变化快慢的物理量是？你可以通过这些例子写出描述做功快慢的表达式吗？ 2、如果物理在F的作用下从计时开始到时刻t 这段时间内发生的位移l，力F的方向与位移的方向的夹角为α，请推出这段时间内的平均功率。 3、 若想求瞬时功率，需要用到什么思想？回忆前面所学平均速度和瞬时速度的关系，你能否写出瞬时功率的表达式？ 4、汽车、火车等交通工具和各种起重机械，请写出增大他们的牵引力的方案？ 【归纳总结2】 1.定义：功W与完成这些功所用时间t 之比叫作功率，功率的符号为P。 2.定义式：____________=_______________。 3.意义：功率是表示做功 的物理量，功率大表示物体单位时间内做功_______。 4.单位：功率在国际单位制中用 表示，简称________，符号为________，1 W=1 J/s。 5.瞬时功率与速度的关系：P=___________________ 6.额定功率和实际功率的比较 项目 定义 特点 联系 额定功率 发动机正常条件下长时间工作时 的 输出功率 不同机械额定功率可能相同，但同一机械额定功率 为了机械的安全， 实际功率 发动机 时的输出功率 同一机械实际功率随工作情况而变 【达标检测1】 有一个力F，它在不断增大。某人以此为条件，应用P＝Fv进行了如下推导：根据P＝Fv，F增大则P增大；又根据v＝P/F，P增大则v增大；再根据v＝P/F，v增大则F减小。这个人推导的结果与已知条件相矛盾。他错在哪里？ 1.图8.1-5表示物体在力F的作用下水平发生了一段位移l，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：F＝10N，l＝2m。角θ的大小如图所示。 2. 用起重机把质量为2.0×103kg的物体匀速地提高了5m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？这些力做的总功是多少？ 3. 一位质量为60kg的滑雪运动员从高为10m的斜坡自由下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力为50N，斜坡的倾角为30°，运动员滑至坡底的过程中，所受的几个力做的功各是多少？这些力做的总功是多少？ 5.一台电动机工作时的输出功率是10kW，要用它匀速提升2.7×104kg的货物，提升的速度将是多大？ 6.一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，这台抽水机输出的功率至少多大？如果保持这一输出功率，半小时内能做多少功？ 【自我评价】写下本节课的思维导图。你还有什么困惑？你对自己表现作何评价 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$