教科版物理必修2 第四章 第2节功率 1 平均功率和瞬时功率的计算(讲义)
高中物理 第四章 机械能和能源 2 功率教案1 教科版必修2(2021年最新整理)
高中物理第四章机械能和能源2 功率教案1 教科版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第四章机械能和能源2 功率教案1 教科版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为高中物理第四章机械能和能源2 功率教案1 教科版必修2的全部内容。
第2节功率本节教材分析(1）三维目标一、知识和技能1．知道功率的物理意义、定义式、单位。
2．理解功率的导出式P=F·v的物理意义，并掌握其用法，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
3．理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。
二、过程和方法1．通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，通过功率的定义过程，体会应用比值方法建立物理概念的方法.2．学会求解各种不同的功率。
3．运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。
三、情感态度与价值观1．使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。
2．提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
3．培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。
（2）教学重点1．理解功率的概念。
2．知道功率的种类及其计算。
（3）教学难点1．功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。
2．瞬时功率和平均功率的计算。
（4）教学建议本节的教学内容包括正文、讨论交流、 STS 、问题与练习等部分．其中正文包括功率的定义、功率、力、加速度之间关系、问题实例三部分．功率一节在本章中起承上启下的作用，是学生学好后续课程内容的重要基础．由于学生在初中学过功率，因此通过讨论交流的方式可自然得出功率的定义式．在此基础上充分利用教材,导出功率和速度之间的关系式,进而让学生估算自行车在公路上正常行驶时的功率，把本节课推向高潮．最后用多媒体呈现本节例题,引导学生通过师生合作的方式解决问题．通过对教材例题的改编，提出扩展问题：汽车从车站开出时，若以恒定加速度匀加速启动，①汽车的实际功率怎样变化？②以恒定加速度能行驶多长时间？③汽车能达到的最大速度是多少？新课导入设计导入一导入二教师:人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。
高中物理第四章2功率教案2教科版必修2
第2节功率教师行为学生行为设计意图新课教学：通过这个例子，我们知道，力对物体做功不仅有多少的问题，还有快慢之分，今天我们就来学习表示物体做功快慢的物理量——功率．[ 板书：第二节功率 ]一、功率通过上述例子，我们知道了功率的物理意义：1．物理意义：表示物体做功快慢的物理量．了解了功率的物理意义，同学们可能会想，到底什么是功率？功率的定义是什么，如何求解功率呢？带着这些问题，我们接着看下面的问题．［例题一］如果力 F1对甲物体做功为 W1，所用时间为 t1；力 F2对乙物体做功为 W2，所用时间为 t2，在下列条件下，哪个力做功快？A．W1＝W2t1＞t2B．W1＝W2 t1＜t2C．W1＞W2t1＝t2D．W1＜W2t1＝t2请同学们思考后回答．分析： A 、 B 选项，两物体做功相同，那么所用时间越短，做功越快，即功率越大； C 、D 选项，时间相同情况下，做功越多，做功就越快，功率越大．由此可见，我们可以用这个比值来进行判断．物理学中把这个比值定义为功率，用符号 P 表示．[ 板书 ]2．公式：3．定义：功和完成这些功所用的时间的比值．4．单位：国际单位：瓦特（ W ）；焦耳 / 学生思考问题．学生分析讨论，总结规律．学生思考．学生练习．从功率的物理意义引入，让学生先有一定的感性认识，为后面的学习奠定基础．通过这个例题，可以让学生很容易得出和理解功率的定义式．这道例题，既可以让学生练习刚学过的求解功率的定义式，又可以提出一个新的问题：如何求解第四问中的瞬时功率，起到承上启下的作用．秒（ J/s ）1W＝1J/s同学们想想，功率这个物理量是矢量还是标量？5．量性：标量．下面请同学们完成这道练习题：［例题二］一个质量为 1kg 的物体，从地面上方 20m 高处开始做自由落体运动，求：1．第 1s 内重力对物体做多少功？功率是多少？2．第 2s 内重力对物体做多少功？功率是多少？3．这 2s 时间内重力对物体做功的功率是多大？（ g＝10m/s2）4．第 2s 末重力对物体做功的功率是多少？（ g＝10m/s2）引导学生分析：从这道题中我们可以看到，即使是同一个重力对物体做的功在不同时间内的功率也可能是变化的．因此，功率反映出来的仅仅是这一段时间物体做功的快慢，具有平均的意义．如果想知道每时每刻重力做功的快慢，即每时每刻重力的功率，怎么办呢？比如，上述例题中的第四问？如何求解？事实上，这一问中还可以用另一种方法求解：W＝FxP＝Fx/t＝Fv我们知道速度有平均速度和瞬时速度之分，那么，功率也应有平均功率和瞬时功率之分．这也是我们这节课需要重点研究的问题．[ 板书 ]二、平均功率和瞬时功率1．平均功率： P＝Fvcosαv ：平均速度2．瞬时功率： P＝Fvcosαv ：瞬时速度下面请同学们再来完成第四问．现在大家在思考一下，我们一开始学习的求学生进行分析．学生思考并相互讨论．引导学生总结．（平均功率）P＝Fvcosα：当 v 是平均速度，则 P 为平均功率；当 v 是瞬时速度，则 P 为瞬时功率．学生思考并相互讨论．学生回答．解析：①当牵引力 F 大小等于阻力 f 时，汽车的加速度 a＝０，速度达到最大值 v m，据公式 P＝Fv ，可得出汽车最大速度v m＝12m/s提出问题，让学生思考，相互讨论的方式可以活跃课堂气氛，增强学生主动学习的能力，提高学生的学习积极性．加深学生对功率的物理意义的理解，使学生对人和事物的功率数值有具体的理解，懂得功率大或小的意思是什么．使学生更好地理解和掌握功率的相关知识，包括公式的运用．这道例题有一定难度，是这一节课所学知识的综合应用，并且此题与生活实际相联系，激发学生思考问题的兴趣．解功率的公式：， P 是平均功率还是瞬时功率？分析：由于公式中 t 表示的是一段时间内，所以对应的功率应该是平均功率．投影演示插图（或者动画）“孙女与爷爷上楼”．体重为 900N 的爷爷与体重为 300N 的小孙女上楼，楼高三层共 10 米．若：（ 1 ）爷孙两人同时从一楼起步，半分钟后同时到达三楼；（ 2 ）孙女上楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙女的 2 倍；（ 3 ）孙女上楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙女的 3 倍．以上三种情况下，谁做功多？谁做功少？谁用的时间多？谁用的时间少？谁做功快？谁做功慢？讨论交流：教材第 63 页的“讨论与交流”为什么快步上楼时人会气喘吁吁，而慢步上楼却不会？为什么老年人上楼比年轻人上楼要慢些呢？引入额定功率的概念．展示各种机器的图片及其额定功率的大小，并引导学生分析额定功率对物体做功的影响．展示汽车启动的动画．并提出问题：我们知道，汽车发动机的额定功率是一定的，那么当汽车启动时（即以额定功率启动），发动机产生的牵引力和速度有何关系？牵引力如何变化，速度如何变化，汽车做何运动？具体分析实例：汽车发动机的额定功率为60kW ，汽车质量为 5t ，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的 0.1 倍， g取 10ｍ/s2，问：①汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少 ?②若汽车保持 0.5ｍ/s2的加速度做匀加速②汽车做匀加速运动所能维持的时间，应该是从汽车开始启动到汽车达到额定功率的时间，设汽车做匀加速运动时的牵引力为 F牵，阻力为 f ，据牛顿第二定律，有F牵＝f ＋ ma ＝0.1 mg ＋ ma ＝7500Ｎ当汽车的功率增大到额定功率时，汽车的匀加速运动过程结束，设这时汽车的速度为v'm，据功率公式 P ＝Fv得：＝8 m /s设汽车能维持匀加速运动的时间为 t0，则：v'm＝αt0得： t0＝v'm/α＝16s教学流程图：学习效果评价：功率的教学是一个难点 , 以往的教学过程比较枯燥 , 学生学习热情不高．本教学设计按照新课标的要求和理念，为学生创设了一个熟悉的生活情境，引起学生的注意和思考，再以学生小组讨论的方式逐步引导学生认识和理解功率，最后让学生用所学知识解决实际问题，学生体验学以致用的乐趣．教学反思：（一）额定功率的引入，是本节课的一个亮点，本节课用一个能引起学生兴趣并且很能说明问题的实例——爷爷和孙女上楼，引导学生对爷爷与孙女上楼做的功、时间、快慢等进行分析，使学生正确理解和形成额定功率这一概念．（二）本节内容安排较多，可能时间比较紧促，需要教师进行周密的安排，课上把握好时间以及每一个环节的节奏．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
教科必修2《第四章机械能和能源2.功率》131PPT课件一等奖
P＝F vcosα 若F与v方向相同，P＝F v
想一想
例3、把单摆摆球至悬线水平后自由释放,在摆球摆到 最低点的过程中重力做功的瞬时功率如何变化?
先变大后变小
观察与思考
汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡 的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到 坡顶？为什么？
从P＝FV可以看出，汽车当发动机的功率P一定时，牵引 力F与速度成反比，要增大牵引力，就要减小速度。
二、额定功率和实际功率
1、额定功率：是指机器可以长时间工作的最大输出功率，也就 是机器铭牌上的标称值。
2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。
人做功过快（超负荷），会引起疲劳、 甚至受伤、生病等，机器会造成发动机熄火 或烧毁。
说一说 各种机器实际输出的功率常随时间变化，因此有平均功率 与瞬时功率之分。（类比于速度）
A、功率是说明做功多少的物理量 B、功率是说明力做功快慢的物理量 C、做功时间越长，功率一定小 D、力做功越多，功率一定大
例2、一个质量是1.0kg的物体，做自由落体运动，求： 第2s内重力对物体做功的功率各是多大？(g取10m/s2)
P=150W
思考与讨论
长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑 路程呢？为什么？
小结
1、求平均功率
W
P＝ t
P＝Fvcosα（v是平均速度）
2、求瞬时功率 P＝Fvcosα （v是瞬时速度）
F与v方向相同，P＝F v
当堂检测
1、把A、B两相同小球在离地面同一高度处以 相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方 向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说
法正确的是( C )
A．两小球落地时速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功 相同 D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的 平均功率相同
教科必修2《第四章机械能和能源2.功率》94PPT课件一等奖
(2)新型电动车从静止开始，以加速度a＝0.5 m/s2做匀加速直线运动，求 这一过程能维持的时间；
答案 40 s
解析 电动车做匀加速运动时有F1－f＝ma 解得牵引力F1＝3 000 N 设电动车刚达到额定功率时的速度为v1，得P＝F1v1 则 v1＝FP1＝603×001003 m/s＝20 m/s 设电动车匀加速运动的时间为t，则有v1＝at 解得 t＝va1＝02.05 s＝40 s
AB段
过程 分析
运动 性质
F＝F阻⇒a＝0 ⇒F阻＝vPm 以v速直线运动
BC段
F＝F阻⇒a＝0⇒以vm＝PF额阻 做匀速直线运动
2.三个重要关系式 (1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即 vm＝FPmin＝FP阻(式中 Fmin 为最小牵引力，其值等于阻力 F 阻). (2)机车以恒定加速度启动的过程中，匀加速过程结束时，功率最大，但 速度不是最大，v＝PF<vm＝FP阻. (3)机车以恒定功率启动时，牵引力做的功W＝Pt.由动能定理得：Pt－F阻x ＝ΔEk.此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小.
例2.一汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时，发
动机的功率P随时间t的变化如图5所示.假定汽车所受
阻力的大小f恒定不变.下列描述该汽车的速度v随时间t
变化的图线中，可能正确的是
图5
√
解析 答案
例3.国家十三五规划中提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水 平.假设有一辆新型电动车，质量m＝2×103 kg，额定功率P＝60 kW，当该 电动车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0.1倍，g＝10 m/s2. (1)求新型电动车在此路面上行驶所能达到的最大速度； 答案 30 m/s 解析 当电动车速度达到最大时电动车的牵引力与阻力平衡，即F＝f f＝kmg＝0.1×2×103×10 N＝2 000 N 由P＝Fvm＝fvm 得 vm＝Pf ＝602×001003 m/s＝30 m/s
2.功率
W1=50J
②这1s内重力对物体做功的功率？ P1=50W
③第2s内z重xxk 力做功多学科网 少？
W2=150J
④这1s内重力对物体做功的功率？ P2=150W
⑤第1s末重力对物体做功的功率多大？
P=100W ⑥第2s末重力对物体做功的功率多大？
P=200W
反思：通过以上的计算，说明了什么问题？
小
h2
两球完成做功过程所需的时间又分别为 多少？
一、功率的概念
1、物理意义：是表示力对物体做功快慢的物理 量。 2、定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值
3、公式： P W t
4、功率是标量。功率表示做功过程中能量转化 的快慢。
5、功率的单位： 瓦特（W）常用单位： kW
1W 1J / S 1Nm/ s 1KW 103W
（3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。
要点：必须弄清是何种类型的功率，并能正 确选择公式
5、如图所示，质量为m的小滑块，由静 止开始从倾角为θ的固定的光滑斜面顶 端A滑至底端B，A点距离水平地面的高 度为h，求:
(1)滑块从A到B的过程中重力的平均功率.
(2)滑块滑到B点时重力的瞬时功率.
法制教育
3、从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物
3s落地，不计空气阻力，
取g=10m/s2，则物体落地时，重力的瞬时功率
为( B )
A. 400W
B. 300W
C. 500W
D. 700W
例题： 4、质量ｍ＝3 kg的物体，在水平力F＝6 Ｎ的作
用下，在光滑的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。
2017-2018学年教科版高中物理必修2课件：第四章 第2节 功 率
(2)机车以恒定加速度起动的运动过程
F 不变 a= F f 不变⇒ v↑⇒ P=Fv↑⇒ 当 P=P 额 a≠0v 仍增大⇒ m
匀加速直线运动
P 额一定 v↑⇒ F= P额 ↓a= F f ↓⇒ 当 F=f 时 a=0,v 达到最大 vm⇒ 保持 vm= P额
v
m
f
匀速
加速度逐渐减小的变加速直线运动
2.机车起动的两种类型 (1)机车以恒定功率起动的运动过程
速度 v↑F= P ↓⇒ a= F f ↓⇒ 当 F=f 时 a=0,v 达到最大 vm⇒ 保持 vm= P 匀速
v
m
f
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
……
机车达到最大速度时,a=0,F=f,P=Fvm=fvm,这一起动过程中的P-t,v-t图分 别如图所示.
f 最大速度,功率达到额定功率,末速度 vt= P .
ma f
(教师备用) 例2-1:汽车的质量为4×103 kg,额定功率为30 kW,运动中阻力大小恒为车 重的0.1倍.汽车在水平路面上从静止开始以8×103 N的牵引力出发,求:(g 取10 m/s2) (1)经过多长的时间汽车达到额定功率?
解析:(1)汽车以恒定的功率行驶,当加速度为零时,汽车的速度最大,由 F-F 阻=ma 得 Fmin=F 阻=μmg=400 N,
由 v= P ,得 vmax= P = P =100 m/s.
F
Fmin F阻
答案:(1)100 m/s
(2)行驶150 m后,速度从10 m/s增加到20 m/s,此时汽车的加速度大小.
2
2
4
3 H,重力做功分别为 1 mgH 和 3 mgH,这两段时间相同,做功不同,表明重力的平
2021学年高中物理第四章机械能和能源微型专题4功率的计算机车的两种启动方式课件教科版必修2
汽车保持额定功率启动时，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减
小到零时，速度到达最大.
此时汽车的牵引力F1＝f＝5×103 N 则汽车的最大速度 vm＝FP1＝65× ×110043 m/s＝12 m/s
解析 答案
②当汽车的速度为6 m/s时加速度为多大？
答案 1 m/s2 解析 当汽车的速度为6 m/s时牵引力 F2＝Pv＝6×6104 N＝1×104 N 由牛顿第二定律得F2－f＝ma a＝F2m－f＝1×150×4－150×3 103 m/s2＝1 m/s2
C.1.5 m/s2
B.1 m/s2 D.2 m/s2
1234
解析 答案
2.(功率的计算)(多项选择)质量为m的物体放在水平面上，它与水平面间
的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.用水平力拉物体，运动一段时间后
撤去此力，最终物体停顿运动.物体运动的v－t图像如图3所示.以下说法
正确的选项是 A.水平拉力大小为 F＝mvt00
C.汽车的额定功率为40 kW
D.汽车的最大速度为20 m/s
图2
解析 答案
达标检测
1.(以恒定功率启动)质量为2 t的汽车，发动机的额定功率为30 kW，在水
平公路上能以54 km/h的最大速度行驶，如果汽车保持额定功率不变从
静止启动后，汽车速度为36 km/h时，汽车的加速度为
√A.0.5 m/s2
√
1234
√
解析 答案
F－f a＝ m .
例2 汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为5 t，汽车在水平
路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10 m/s2.
(1)汽车保持额定功率不变从静止启动后：
①汽车所能到达的最大速度是多大？ 答案 12 m/s
高中物理第四章机械能和能源第2节功率课件教科教科高一物理课件
12/11/2021
第十一页，共四十四页。
[解析] 功率 P＝Wt ，表示单位时间内所做的功．当 t 一定时， W 越大，P 越大；当 W 一定时，t 越小，P 越大，单纯只强 调两个因素中的一个，而不说明另一个因素情况的说法是错 误的，故 A、B 错误；如果 W 小，但当 t 很小时，P 也可能 很大；如果 W 较大，但 t 很大时，P 也可能较小，所以 C 正 确；由 P＝Wt 可知 P 是表示做功快慢的物理量，P 越大反映 的是单位时间内做功越多，也就是做功越快，D 正确． [答案] CD
是车重的 0．1 倍．让车保持额定功率为 60 kW，从静止开始 行驶，求：(g 取 10 m/s2) (1)汽车达到的最大速度 vm； (2)汽车车速 v1＝2 m/s 时的加速度大小． [思路点拨] 汽车的功率即为牵引力的功率，则 P＝Fv，当 F ＝f 时，速度为 vm；当汽车以额定功率启动时 P＝P0 不变， 可由 F＝Pv0求解不同速度对应的牵引力．
12/11/2021
第四页，共四十四页。
二、功率、力和速度之间的关系 1．功率与速度的关系：P＝__F_v___． 2．在 P＝Fv 中，若 v 是物体的平均速度，则 P 表示时间 t 内的_平__均__功__率___；若 v 是瞬时速度，则 P 表示该时刻的 _瞬__时___功__率__． 3．汽车上坡时，司机换用低速挡，加大油门，可以得到较大 的动力．
高中物理第四章机械能和能源第2节功率教学案教科版必修2(new)
第2节功_率1．功率是功与做功所用时间的比值，即P＝错误!。
功率表示做功的快慢。
2．额定功率是机器长时间正常工作的最大功率,机器实际工作的功率可以小于或等于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。
3．平均功率表示物体在一段时间内或某一过程中做功的平均快慢，而瞬时功率表示物体在某一时刻或某一位置时做功的快慢。
4．机车工作时的实际功率P＝Fv，其中F为机车的牵引力。
一、功率的含义1．功率(1)定义:力对物体所做的功W与做功所用时间t的比值.（2)定义式:P＝错误!.(3)单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特,简称瓦，符号为W。
(4)标矢性:功率是标量。
（5)物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量。
2．额定功率和实际功率(1）额定功率:机器长时间正常工作允许的功率。
(2)实际功率：电动机、内燃机等动力机械工作时实际运行的功率。
(3）关系：实际功率可以小于或等于额定功率，不允许长时间超过额定功率。
二、功率、力和速度之间的关系1．功率与速度关系式:P＝Fv(F与v方向相同）。
2．推导错误!→P＝Fv3．公式中物理量的意义（1)若v是平均速度，则P＝Fv计算的是相应时间内的平均功率；（2）若v是瞬时速度，则P＝Fv计算的是相应时刻的瞬时功率。
4．应用从P＝Fv可以看出，当发动机的功率一定时,牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力,就要减小速度。
所以汽车上坡时，司机要换低速挡减小速度,得到较大的牵引力；在平直公路上，汽车受到的阻力较小,这时可以使用高速挡，在发动机功率相同的情况下使汽车获得较大的速度。
1．自主思考—-判一判(1）功率是描述力对物体做功快慢的物理量.(√)（2)由公式P＝Wt知,做功越多，功率越大.(×)（3)功率是标量，大小等于力和速度大小的乘积.（×）(4）公式P＝Fv只能用来计算瞬时功率。
（×）（5)各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率。
(√）(6)发动机不能在实际功率等于额定功率情况下长时间工作.（×）2．合作探究——议一议(1)不同车辆的功率不同，甚至差距较大，比如某辆摩托车的功率为3 kW，某辆汽车的功率为70 kW，而某列火车的功率约为6。
高中物理第四章2功率教案2教科版必修2
第2节功率教师行为学生行为设计意图新课教学：通过这个例子，我们知道，力对物体做功不仅有多少的问题，还有快慢之分，今天我们就来学习表示物体做功快慢的物理量——功率．[ 板书：第二节功率 ]一、功率通过上述例子，我们知道了功率的物理意义：1．物理意义：表示物体做功快慢的物理量．了解了功率的物理意义，同学们可能会想，到底什么是功率？功率的定义是什么，如何求解功率呢？带着这些问题，我们接着看下面的问题．［例题一］如果力 F1对甲物体做功为 W1，所用时间为 t1；力 F2对乙物体做功为 W2，所用时间为 t2，在下列条件下，哪个力做功快？A．W1＝W2t1＞t2B．W1＝W2 t1＜t2C．W1＞W2t1＝t2D．W1＜W2t1＝t2请同学们思考后回答．分析： A 、 B 选项，两物体做功相同，那么所用时间越短，做功越快，即功率越大； C 、D 选项，时间相同情况下，做功越多，做功就越快，功率越大．由此可见，我们可以用这个比值来进行判断．物理学中把这个比值定义为功率，用符号 P 表示．[ 板书 ]2．公式：3．定义：功和完成这些功所用的时间的比值．4．单位：国际单位：瓦特（ W ）；焦耳 / 学生思考问题．学生分析讨论，总结规律．学生思考．学生练习．从功率的物理意义引入，让学生先有一定的感性认识，为后面的学习奠定基础．通过这个例题，可以让学生很容易得出和理解功率的定义式．这道例题，既可以让学生练习刚学过的求解功率的定义式，又可以提出一个新的问题：如何求解第四问中的瞬时功率，起到承上启下的作用．秒（ J/s ）1W＝1J/s同学们想想，功率这个物理量是矢量还是标量？5．量性：标量．下面请同学们完成这道练习题：［例题二］一个质量为 1kg 的物体，从地面上方 20m 高处开始做自由落体运动，求：1．第 1s 内重力对物体做多少功？功率是多少？2．第 2s 内重力对物体做多少功？功率是多少？3．这 2s 时间内重力对物体做功的功率是多大？（ g＝10m/s2）4．第 2s 末重力对物体做功的功率是多少？（ g＝10m/s2）引导学生分析：从这道题中我们可以看到，即使是同一个重力对物体做的功在不同时间内的功率也可能是变化的．因此，功率反映出来的仅仅是这一段时间物体做功的快慢，具有平均的意义．如果想知道每时每刻重力做功的快慢，即每时每刻重力的功率，怎么办呢？比如，上述例题中的第四问？如何求解？事实上，这一问中还可以用另一种方法求解：W＝FxP＝Fx/t＝Fv我们知道速度有平均速度和瞬时速度之分，那么，功率也应有平均功率和瞬时功率之分．这也是我们这节课需要重点研究的问题．[ 板书 ]二、平均功率和瞬时功率1．平均功率： P＝Fvcosαv ：平均速度2．瞬时功率： P＝Fvcosαv ：瞬时速度下面请同学们再来完成第四问．现在大家在思考一下，我们一开始学习的求学生进行分析．学生思考并相互讨论．引导学生总结．（平均功率）P＝Fvcosα：当 v 是平均速度，则 P 为平均功率；当 v 是瞬时速度，则 P 为瞬时功率．学生思考并相互讨论．学生回答．解析：①当牵引力 F 大小等于阻力 f 时，汽车的加速度 a＝０，速度达到最大值 v m，据公式 P＝Fv ，可得出汽车最大速度v m＝12m/s提出问题，让学生思考，相互讨论的方式可以活跃课堂气氛，增强学生主动学习的能力，提高学生的学习积极性．加深学生对功率的物理意义的理解，使学生对人和事物的功率数值有具体的理解，懂得功率大或小的意思是什么．使学生更好地理解和掌握功率的相关知识，包括公式的运用．这道例题有一定难度，是这一节课所学知识的综合应用，并且此题与生活实际相联系，激发学生思考问题的兴趣．解功率的公式：， P 是平均功率还是瞬时功率？分析：由于公式中 t 表示的是一段时间内，所以对应的功率应该是平均功率．投影演示插图（或者动画）“孙女与爷爷上楼”．体重为 900N 的爷爷与体重为 300N 的小孙女上楼，楼高三层共 10 米．若：（ 1 ）爷孙两人同时从一楼起步，半分钟后同时到达三楼；（ 2 ）孙女上楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙女的 2 倍；（ 3 ）孙女上楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙女的 3 倍．以上三种情况下，谁做功多？谁做功少？谁用的时间多？谁用的时间少？谁做功快？谁做功慢？讨论交流：教材第 63 页的“讨论与交流”为什么快步上楼时人会气喘吁吁，而慢步上楼却不会？为什么老年人上楼比年轻人上楼要慢些呢？引入额定功率的概念．展示各种机器的图片及其额定功率的大小，并引导学生分析额定功率对物体做功的影响．展示汽车启动的动画．并提出问题：我们知道，汽车发动机的额定功率是一定的，那么当汽车启动时（即以额定功率启动），发动机产生的牵引力和速度有何关系？牵引力如何变化，速度如何变化，汽车做何运动？具体分析实例：汽车发动机的额定功率为60kW ，汽车质量为 5t ，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的 0.1 倍， g取 10ｍ/s2，问：①汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少 ?②若汽车保持 0.5ｍ/s2的加速度做匀加速②汽车做匀加速运动所能维持的时间，应该是从汽车开始启动到汽车达到额定功率的时间，设汽车做匀加速运动时的牵引力为 F牵，阻力为 f ，据牛顿第二定律，有F牵＝f ＋ ma ＝0.1 mg ＋ ma ＝7500Ｎ当汽车的功率增大到额定功率时，汽车的匀加速运动过程结束，设这时汽车的速度为v'm，据功率公式 P ＝Fv得：＝8 m /s设汽车能维持匀加速运动的时间为 t0，则：v'm＝αt0得： t0＝v'm/α＝16s教学流程图：学习效果评价：功率的教学是一个难点 , 以往的教学过程比较枯燥 , 学生学习热情不高．本教学设计按照新课标的要求和理念，为学生创设了一个熟悉的生活情境，引起学生的注意和思考，再以学生小组讨论的方式逐步引导学生认识和理解功率，最后让学生用所学知识解决实际问题，学生体验学以致用的乐趣．教学反思：（一）额定功率的引入，是本节课的一个亮点，本节课用一个能引起学生兴趣并且很能说明问题的实例——爷爷和孙女上楼，引导学生对爷爷与孙女上楼做的功、时间、快慢等进行分析，使学生正确理解和形成额定功率这一概念．（二）本节内容安排较多，可能时间比较紧促，需要教师进行周密的安排，课上把握好时间以及每一个环节的节奏．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
重点：1. 理解功率的概念；
2. 灵敏应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。
难点：1. 正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义； 2. 可以利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。
一、功率
1. 定义：功与完成这些功所用时间的比值。
物理意义：描绘力对物体做功的快慢。
2. 公式 〔1〕P ＝
t
W
，P 为时间t 内的平均功率。
〔2〕P ＝Fv cos α〔α为F 与v 的夹角〕
【重要提示】v 为平均速度，那么P 为平均功率；v 为瞬时速度，那么P 为瞬时功率。
二、功率的计算
1. 平均功率的计算方法
①利用W P t
=
； ②利用P F cos v α=⋅，其中v 为物体运动的平均速度。
2. 瞬时功率的计算方法
①利用公式P F cos v α=⋅，其中v 为t 时刻的瞬时速度；
②F P F v =⋅，其中F v 为物体的速度v 在力F 方向上的分速度； ③v P F v =⋅，其中v F 为物体受到的外力F 在速度v 方向上的分力。
例题1 举重运发动在2s 内把1500N 的杠铃匀速举高了2m ，在空中停留了3s ，那么，他对杠铃做了______J 的功，前2s 内的功率是______W ；后3s 内的功率是______W ；整个过程的平均功率是________W 。
思路分析：做功的条件是，有力作用在物体上，物体在力的方向上挪动间隔 ，根据
W Fl =可求做的功150023000W Fl J ==⨯=，题目中做的功不变，改变的是时间，根据
W P t =可知，举的时间是2s ，那么1
1
1500W P W t ==，后三秒停住不动没有发生位移，不做功，那么20P W =，全程时间是5s ，那么32
600W
P
W t ==。
答案：3000；1500；0；600.
例题2 质量一样的A 、B 两个物体静止放在程度面上，从某一时刻起同时受到大小不同的程度外力A F 、B F 的作用由静止开场运动，经过时间0t ，撤去A 物体所受的程度外力
A F ；经过40t ，撤去
B 物体所受的程度外力B F ，两物体运动的v-t 关系如下图，那么以下
说法中正确的选项是〔 〕
A. A 、B 两物体所受摩擦力大小不同
B. A 、B 两物体所受程度外力大小之比A F ︰B F =12︰5
C. 在匀加速运动阶段，合外力做功之比为6∶5
D. A 、B 两物体在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为1∶2
思路分析：撤去拉力后从图象来看，两物体加速度一样，故受到的摩擦力一样，A 错误；A 加速时的加速度是减速时加速度的2倍，2A F mg mg μμ-=，B 加速时的加速度是减速
时加速度的
14倍，1
4
B F mg mg μμ-=，所以A F ∶B F =12∶5，B 正确；在v-t 图象中，面积可以表示位移，根据W Fl =，在匀加速运动阶段有001
222
A A A W F l mg v t μ==⋅⋅合，
0011
442
B B W F l mg v t μ==⋅⋅合B ,那么合外力做功之比为4∶1，
C 错误；摩擦力做的功为fl ，
1212::6:5W W fl fl ==，根据W
P t
=可知12:2:1P P =，D 错误。
答案：B
例题3 质量为m 的物体静止在光滑程度面上，从t ＝0时刻开场受到程度力的作用，力的大小F 与时间t 的关系如下图，力的方向保持不变，那么〔 〕
A. 3t 0时刻的瞬时功率为200
5F t m
B. 3t 0时刻的瞬时功率为200
15F t m
C. 在t ＝0到3t 0这段时间内，程度力的平均功率为200
234F t m
D. 在t ＝0到3t 0这段时间内，程度力的平均功率为200
256F t m
思路分析：20t 时刻速度大小0210022F
v a t t m
=⋅=，03t 时刻的速度大小为v 3＝v 2＋a 2t 0
＝m t F t m F t m F 0
00000532=⋅+⋅，3t 0时刻力F ＝3F 0，所以瞬时功率P ＝3F 0·v 3＝m
t F 02
015，A 错，B 对；0～3t 0时间段，程度力对物体做功W ＝F 0x 1＋3F 0x 2＝F 0×21·m
F
0 〔2t 0〕2
＋3F 0·0322t v v +＝m t F 2252020，平均功率P ＝t W ＝m
t F 62502
0，C 错，D 对。
答案：BD
【方法提炼】求力做功的功率时应注意的问题
〔1〕首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，对应于某一过程的功率为平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率。
〔2〕求功率大小时要注意F 与v 方向间的夹角α对结果的影响。
〔3〕用P F cos v α=⋅求平均功率时，v 应为容易求得的物理量，例如在求匀变速直线运动中某力的平均功率时，v 容易求出。
总分值训练：
如下图，一架自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一楼层，某乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走。
扶梯两次运送乘客所做的功分别为W1、W2，牵引力的功率分别为P1、P2，那么〔〕
A. W1<W2，P1<P2
B. W1<W2，P1=P2
C. W1=W2，P1<P2
D. W1>W2，P1=P2
思路分析：功等于力和在力的方向上通过间隔的乘积，由于都是匀速，两种情况力的大小一样；由于第二次人沿扶梯向上走了一段间隔，所以第一次扶梯运动的间隔要比第二次扶梯运动的间隔长；故两次扶梯运客所做的功不同，有：W1＞W2；功率等于力与力方向的速度的乘积，由于都是匀速，两种情况力的大小一样，扶梯挪动的速度也一样，电机驱动扶梯做功的功率一样，即P1=P2，应选：D。
答案：D。