功率教案

功率教案

三、功率和速度(学生思考老师提出的问题，推导功率与速度的关系式)生：根据功的计算式w＝flcosa和功率的计算公式p＝w/t，可以得到p＝flcosa/t，而l/t=v，所以p＝fvcosa. 师：a指的是什么?什么时候a＝0? 生：a指的是受力方向和速度方向的夹角，当力的方向和速度方向在一条直线上时，a＝0. 师：我们把这个公式简化一下，当a＝o时p＝fv，那么这个公式是表示的平均速度还是瞬时速度呢? 生：公式p＝fv中若v表示在时间t内的平均速度，p就表示力f在这段时间t内的平均功率；如果时间t取得足够小，公式p＝fv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.问题：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当功率p一定时，f与v成反比，即做功的力越大，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当速度v一定时，p与f成正比，即做功的力越大，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，增大发动机功率来得到较大的牵引力。③当力f一定时，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，起重机输出的功率越大。 [讨论与交流] 有同学认为：根据p＝fv。，机械的功率p一定，f与v成反比，那么，当v趋于零时，f将趋于无穷大；当f趋于零时，v趋于无穷大.因此，哪怕功率较小的机械，也可能获得很大的牵引力或很大的运动速度.你对此有何看法?同学们展开讨论，发表各自的观点. [小结]本节讲述功率的概念、功率公式的应用.功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容，如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量.要使学生确切地理解公式p＝fv的意义，要通过例题的教学，使学生会应用基本公式进行计算，对平均功率和瞬时功率有所理解.瞬时功率的概念学生较难理解，这是难点.学生往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上功率了.如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量，这个难点就不易突破，因此，在前面讲清楚功率的物理意义很有必要，它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础.关于发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系，最好采用课后专题讲座的形式进行，以便通过分析汽车由开动到匀速行驶的物理过程，使学生养成分析物理过程的习惯，避免简单地套用公式.这里可以增加一节习题课，对前三节也就是第一单元进行复习，总结这几节的规律.关于功率的计算［例1］质量m=3 kg的物体，在水平力f=6n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。解析：物体在水平力f的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可求出加速度a==2 m/s2，则：