2019年高中物理人教版必修2自主学习导学案:7.3 功率
2019年高中物理必修二教案:7.3 功率
7.3 功率教学目标一、知识与技能1.理解功率的概念。
2.知道功率的定义和定义式P=t W ,能够用公式P=tW 解答有关的问题。
3.知道公式P=Fv 的物理意义,能够用公式P=Fv 解答有关的问题。
4.区别理解额定功率、实际功率和最大功率。
二、过程与方法1.通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,理解功率概念。
2.从功率概念的定义,体会用比值方法建立物理概念的方法。
3.理解功率与力和速度的关系,会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
三、情感态度与价值观1.通过功率概念建立的探究过程,培养学生敢于发表自己观点,坚持原则,善于合作的良好习惯。
2.通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量,培养学生学以致用的思想。
教学重点理解功率的概念。
教学难点理解功率与力、速度的关系,瞬时功率和平均功率的计算。
教学过程一、引入课题提出问题: 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。
(引发学生思考,让学生从身边生活寻找做功事例,并思考机械与人或畜力做功的差异。
)教师指出:功是能量转化的量度,人们十分关注做功的多少,然而不同的机械或人,其做功的快慢是不同的。
(分析一些生产事例、工作场面,或展示一些做功快慢不同的图片。
有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景,使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识,从而为建立正确的“功率”概念打下良好的基础。
)二、教学过程(一)功率教师:请同学们看教材P60-61功率部分内容,归纳总结功率的知识提纲,并思考如下问题:在某高楼建筑中需要搬运一批砖头到一高层上,在搬运砖头过程中,起重机和搬运工人的生产记录情况如下表所示。
教师:不同的机器或物体做功有快有慢,如何来衡量做功的快慢呢?请同学们思考并提出解决方案。
(引导学生思考:如何比较物体做功快慢?讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。
人教版高中物理必修第2册 功率导学案
1.课题名称:
人教版高一必修2物理解功率的概念及其物理意义。
(2)理解并掌握平均功率和瞬时功率,会应用公式进行相应计算。
(3)知道额定功率和实际功率,会结合P=Fv分析相应实际问题。
3.学习准备:
准备好教材(没有纸质版看电子版)及笔记本。边观看边做记录。
(2)第2s末重力对物体做功的功率是多大?
环节二:机器的功率
1.额定功率
2.实际功率
思考与讨论:汽车要上坡,如何增大汽车牵引力呢?
【例】某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。在同样的阻力下,如果行驶速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?
4.学习方式和环节:
观看视频课学习,适时控制播放,按老师指令完成相应的课上学习任务。
学习环节主要有:
环节一:功率概念的理解
1.物理意义
2.定义
公式
3.单位
4.分类
5.与速度的关系
【例】一个质量是1.0kg的物体,从地面上方30m高处开始做自由落体运动。(g取10m/s2)
(1)前2s内重力对物体做功的功率是多大?
③当汽车的加速度为2m/s2时速度多大?
思考与讨论:汽车如果一启动就保持额定功率,那么在达到最大速度之前它将做什么运动?
【例】汽车发动机的额定功率为60kW,汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后,求
①汽车所能达到的最大速度是多大?
②当汽车的速度为5m/s时加速度多大?
7.3 万有引力理论的成就 导学案-2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
7.3万有引力定律的成就导学案一、学习目标1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用2.理解“计算天体质量”的两种基本思路3.掌握运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法二、教学重难点重点:1.地球质量的计算、太阳等中心天体质量、密度的计算。
2.通过数据分析、类比思维、归纳总结建立模型来加深理解。
难点:1.根据已有条件求中心天体的质量。
三、教学环节1.万有引力定律的回顾如何称量地球的质量?(1)依据:地球表面的物体,若不考虑地球自转,物体的重力等于地球对物体的万有引力,即mg=G Mm R2.(2)结论:只要知道g、R的值,就可以计算出地球的质量。
2.计算中心天体的质量的思路及方法思路一(环绕法):将行星绕恒星的运动、卫星绕行星的运动均视为匀速圆周运动,所需向心力是由万有引力提供的。
写公式:G Mmr2=ma n=m v2r=mω2r=m(2 πT)2r思路二(测g法):天体表面上物体的重力与所受万有引力相等。
写公式:mg=m v 2R3.求中心天体的平均密度写公式: =VM4.预言哈雷彗星回归英国天文学家哈雷计算了1531年、1607年和1682年出现的三颗彗星的轨道,他大胆预言这三颗彗星是同一颗星,周期约为76年,并预言了这颗彗星再次回归的时间.1759年3月这颗彗星如期通过了近日点,它最近一次回归是1986年,它的下次回归将在2061年左右. 5.[知识总结]随堂练习1.已知地球半径为R ,月球半径为r ,地球与月球之间的距离(两球中心之间的距离)为L 。
月球绕地球公转的周期为1T ,地球自转的周期为2T ,地球绕太阳公转周期为3T ,假设公转运动都视为圆周运动,万有引力常量为G ,由以上条件可知( )A .月球运动的加速度为2214La T π=B .月球的质量为2214Lm GT π=月C .地球的密度为213LGT πρ=D .地球的质量为2234LM GT π=地1.A【详解】由月球绕地球做圆周运动有22214M m G m a m L L T π==月月月地解得2214La T π=故A 正确;B .根据万有引力定律而列出的公式可知月球质量将会约去,所以无法求出,故B 错误;CD .由月球绕地球做圆周运动有22214M m G m L L T π=月月地求得地球质量23214L M GT π=地又知体积343V R π=则密度为32313M L V GT R πρ==故CD 错误。
高中物理新课标人教版必修2优秀教案:7.3功率
3 功率整体设计“理解功率,关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”是《普通高中物理课程标准》共同必修模块“必修2”中对于功率一节的内容标准要求.旨在要求学生理解功率的概念,会进行功率的计算;会分析汽车发动机功率一定时,牵引力和速度的关系;尝试自己设计实验,测量机械在工作中的功率.由于功率在生活、生产中应用很广,教学中可充分利用这一优势,指导多举实例,使抽象的物理概念变得容易接受.发展学生应用知识解决实际问题的能力,树立正确的价值观.“功率”概念的建立,采用了物理学中经常使用的比值定义法,所以本节课的教学应立足于培养学生的思维能力,通过学习物理研究方法,使学生学会思考问题.在机车启动过程的分析着重培养学生的逻辑思维,引导学生认识物理与社会生活的密切联系,综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力.通过学生设计测量机械功率的实验,达到学以致用的目的,培养学生运用科学知识解决实际问题的能力.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.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.教学重点理解功率的概念.教学难点理解功率与力、速度的关系,瞬时功率和平均功率的计算.课时安排1课时三维目标知识与技能1.理解功率的概念.2.知道功率的定义和定义式P=t W ,能够用公式P=tW 解答有关的问题.3.知道公式P=Fv 的物理意义,能够用公式P=Fv 解答有关的问题.4.区别理解额定功率、实际功率和最大功率.过程与方法1.通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,理解功率概念.2.从功率概念的定义,体会用比值方法建立物理概念的方法.3.理解功率与力和速度的关系.会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算.情感态度与价值观1.通过功率概念建立的探究过程,培养学生敢于发表自己观点,坚持原则,善于合作的良好习惯.2.通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量,培养学生学以致用的思想.教学过程导入新课多媒体导入用多媒体分别演示两幅画面,并进行对比.画面一:一台起重机在1分钟内把1吨重的货物匀速提到预定的高度.画面二:另一台起重机在30秒内把1吨货物体匀速提到相同的高度.教师指导学生观察刚才画面上展示的两个过程中,起重机都对物体做了功,且做的功是相同的,但是它们完成这些功所用的时间不同,第一台起重机做功所用时间长,我们说它做功慢;第二台起重机做同样的功,所用的时间短,我们说它做功快.通过上述例子,我们知道力对物体做功有快慢之分,今天我们就来学习表示物体做功快慢的物理量——功率.情景导入教师指导学生回忆日常生活中人们劳动时的情景,并分组让学生举例,讨论分析人和机械做功有什么区别,教师归纳.1.挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多.2.建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上,起重机和搬运工相比,起重机要比工人快得多.3.从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多4.家住在高楼(如9层),乘电梯比走路要快得多.5.拖拉机耕地比牛耕地要快得多,等等.列举生产、生活中发生的事例,使学生体会功率与生活、生产息息相关,研究功率具有重要的现实意义.引出本节课的学习内容——功率.图片导入大屏幕投影有关功率的几幅图片,并提供相应的性能参数,让同学们仔细观察,体会即将学习的物理量——功率,是衡量机械的重要参数.自行车长时间前进功率约70 W;优秀运动员短时间功率可达到1 kW韶山型电力机车输出功率为4 200 kW通过观察图片,引导学生体会,在不同的机械装置中,功率这一参数的数值是不同的,它就是用来描述物体做功快慢的.学习了本节课,我们会对“功率”这一参数,有更加深刻的理解.推进新课一、功率首先以提问方式复习上一节所学习的主要内容,重点是功的概念和功的物理意义.然后提出力对物体做功的实际问题中,不但存在着做功多少的问题,还有做功快慢的区别.做功多少的计算我们上节课已经讨论了功的计算公式,引导学生思考:物理学中又是如何来描述做功快慢的呢?物理学中为了描述力对物体做功的快慢,引入了“功率”这一物理量,本节课我们就来研究这个问题.情境设置1:现有甲、乙两人摘棉花,甲6天摘了500 kg ,乙8天摘了600 kg ,你打算怎样比较谁摘得快,并说出你的方法.情境设置2:力F 1对甲物体做功为W 1,所用时间为t 1;力F 2对乙物体做功为W 2,所用时间为t 2,在下列条件下,哪个力做功快( )A .W 1=W 2,t 1>t 2B .W 1=W 2,t 1<t 2C .W 1>W 2,t 1=t 2D .W 1<W 2,t 1=t 2学生能够想到利用工作量与时间的比值来衡量甲、乙两人的工作快慢.用比值来反映快慢,比值大的快,比值小的慢.在以上基础上,继续创设情境,引出“功率”的概念.对于功率的概念,初中已经作了初步的学习,因此学生在理解上较为容易.教师直接创设情景主要是让学生感受“功率”这一概念提出的必要性.总结:做功快慢的比较有两种方式:一是比较完成相同的功所用的时间;另一是比较在相同的时间内完成的功.在物理学中,一个力所做的功W 跟完成这些功所用时间t 的比值t W ,叫做功率.用P 表示,即P=tW . 物理意义:功率是描述力对物体做功快慢的物理量.上式是功率的定义式,也是功率的量度式,P 与W 、t 间无比例关系,做功的快慢由做功的物体本身决定.根据这一公式求出的是平均功率,同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法:W=Pt.指导学生说出公式中各个字母所表示的物理量和单位.并概括功率的单位,国际单位:瓦特,常用单位有千瓦.【讨论与交流】小实验:把一枚硬币放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使硬币开始下滑.请同学仔细分析一下,在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大,情况会有什么变化?倾角增大时,功率是否也增大?提示:①比较不同倾角时的功率,应注意硬币开始下滑处的高度应相同.讨论功率时须指明哪个力的功率.②实验的分析讨论,要注意所分析的是某个力的平均功率.注意引导学生进行受力分析、做功分析,可利用功率的定义式,在理论上进行的推演,使思维更加严密.开拓视野:认识一些常见机械做功功率①汽车发动机:5×104 W —15×104 W②摩托车约2×103 W③喷气客机约2×108 W④火箭的发动机约1×1013W⑤人的平均功率约1×102 W ,优秀运动员短时间内的功率可达1 000 W⑥人心脏跳动的功率1.5 W 左右⑦万吨巨轮106 W 以上⑧蓝鲸游动的功率可达350 kW 等等.例 一个物体在F 的作用下,在时间t 内发生的位移为s ,已知作用力F 的方向和位移方向相同,求:(1)力F所做的功;(2)力F的功率.解答:略.由此得到功率的另一种求解公式P=Fv,即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积.由于v=s/t求出的是物体在时间t内的平均速度.则P=Fv求出的是F在时间t内的平均功率.如果t 取得足够小,则v就可以为某一时刻的瞬时速度,据P=Fv求出的就是F在该时刻的瞬时功率. 讨论:由P=W/t求出的是平均功率还是瞬时功率?综合学生讨论得到:由于据P=W/t求出的功率反映的是做功的平均快慢程度,所以,据P=W/t 求出的是平均功率.总结:P=W/t 求平均功率P=Fv 可求瞬时速度(v是瞬时速度)P=Fv 可求平均速度(v是平均速度)课堂训练1.一台机器用2分钟时间做了6×104 J的功,这台机器的功率是多少?2.关于功率,下列说法中正确的是()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,功率一定大答案:1.500 W 2.B二、额定功率与实际功率问题1:人用力直接做功能否像汽车做功那样快呢?汽车做功能否像飞机做功那样快呢?人如果做功过快,会产生什么后果呢?汽车超负荷运转会产生什么后果呢?问题2:长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5 000米的赛跑路程呢?为什么?提示:1.人做功过快,会引起疲劳,甚至受伤、生病等,汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁.2.奥运比赛是一种挑战运动极限的比赛,人与机器一样,不能长时间超负荷运动,短跑运动员在100米赛跑中,时间不过是十几秒,能以最大的速度跑完全程,此时运动员的输出功率是正常时的数十倍.在5 000米的长跑运动中,运动员不可能长时间超负荷运动,因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度.总结:1.额定功率:指机械在长时间正常工作时的最大输出功率,也是机械发动机铭牌上的标称值,额定功率是动力机械重要的性能指标,一个动力机械的额定功率是一定的.2.实际功率:机械在运行过程中的功率是实际功率,实际功率可以小于额定功率,可以等于其额定功率(称满负荷运行),但不能大于额定功率,否则会损坏机械.课外作业:很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率,请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来,并计算家里的每部机器每天要做多少功?要消耗多少电能?哪一部机器最耗电?并与同桌进行交流.三、功率与速度根据力、位移、时间与功率之间的联系,指导学生推导出功率与速度的关系式.自主活动:学生结合课本内容,推导功率与速度的关系式.教师巡回指导,发现问题及时帮助学生解决;投影学生的推导过程,点评、总结;分析公式的意义.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.学生阅读教材,讨论、推理、作答.结论: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,司机用换挡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.教师投影教材上的例题,引导学生独立审题,分析后写出解题过程.投影学生的求解过程,总结点评.例2 如图所示,位于水平面上的物体A 的质量m=5 kg ,在F=10 N 的水平拉力作用下从静止开始向右运动,位移为s=36 m 时撤去拉力F.求:在下述两种条件下,力F 对物体做功的平均功率各是多大?(取g=10 m/s 2)(1)水平面光滑;(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.15.解题思路1:可分为三个阶段:第一步让学生计算力F 在36 m 位移中所做的功,强调功只由F 和s 这两个要素决定,与其他因素无关,因而两种情况下力F 做的功相同,均为W=360 J; 第二步由同学计算这两次做功所用的时间.用牛顿第二定律求出a 1=2 m/s 2,a 2=0.5 m/s 2;用s=221at 分别求出t 1=6 s ,t 2=12 s. 第三步用功率的定义式即平均功率的计算公式求得P 1=60 W ,P 2=30 W.解题思路2:用公式v t 2=2as 分别求出每次的末速度,再用公式=vt/2求出每次的平均速度1和2,最后用P 1=F 1和P 2=Fv 2求最后结果,这是解决问题的另一思路.课堂训练质量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;(3)在3 s 末力F 对物体做功的瞬时功率.解答: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=F/m=2 m/s 2则物体在3 s 末的速度v=at=6 m/s.物体在3 s 内的位移s=221at =21×2×32 m=9 m (1)力F 做的功W=Fs=54 J (2)力F 在3 s 内的平均功率P=t W =18 W (3)3 s 末力F 的瞬时功率P=Fv=36 W.课堂小结引导学生回顾本节主要内容.1.功率是表示物体做功快慢的物理量.2.功率的单位有W 、kW ,1 kW=1 000 W.3.功率的求解公式有:P=W/t 、P=Fv 其中P=W/t 和P=Fv 可用来求解平均功率,而P=Fv 也可用来求解瞬时功率.4.要会用P=Fv 分析汽车的两种启动过程.布置作业1.教材“问题与练习”第1、2题.2.认真观察身边的电器铭牌,记录电器的额定功率,并与同学交流.板书设计3 功率一、功率1.定义:功和完成这些功所用时间的比值.2.表达式:P=tW ,变形式:P=Fv. 3.单位:W 、kW.二、额定功率与实际功率1.额定功率:正常条件下可以长时间工作的功率.2.实际功率:机车实际输出的功率.三、功率与速度的关系P=Fv.活动与探究课题:探究某种运动中人做功的功率,让学生设计一个测量方案,并进行实际测量.目的:培养学生应用物理知识解决实际问题能力,并通过亲身的实验,达到内化知识,提升能力的目的,同时也在实验过程中培养学生严谨的科学态度.过程:教师激励学生积极思考,设计可行方案,动脑动手,体验科学实验方法和感受实验成果的喜悦.放手让学生自行讨论、分工,这样才能培养学生的实验能力,给学生以合作交流的机会.方案选定后,要注意引导学生如何求功和功率,需要选择哪些实验器材,测量哪些物理量?测量是否存在误差问题,如何才能较准确地测量.根据学生设计的方案,组织学生进行实验.最后实验结果,让学生通过实物展台进行交流汇报,师生共同观看,最后还可以进行评选活动. 实验方案举例:(让学生结合自己的情况来进行设计实验)方案1:学生提一桶水上楼时的平均功率.方案2:设计沿某一竹竿和树干上爬一定的高度,来测量做功功率.方案3:运动会上,百米比赛的同学的最大功率.方案4:测算自己举起杠铃时的最大功率.习题详解1.解答:在货物匀速上升时,电动机对货物的作用力大小为F=G=2.7×105 N由P=Fv 可得v=53107.21010⨯⨯=F P m/s=3.7×10-2m/s. 2.解答:这台抽水机的输出功率为P=1101030⨯⨯==t mgh t W W=3×103 W 它半小时能做功W=Pt=3×103×1 800 J=5.4×106 J.3.解答:此人推导的前提不明确.当F 增大时,根据P=Fv 推出,P 增大的前提应是v 不变,从v=F P 推出,P 增大则v 增大的前提是F 不变,从F=vP 推出,v 增大F 减小的前提是P 不变.说明:对这类物理问题的方向,应注意联系实际,有时机械是以一定功率运行的,这时P 一定,则F 与v 成反比.有时机械是以恒定牵引力工作的,这时P 与v 成正比.4.解答:(1)汽车的加速度减小,速度增大.因为,此时开始发动机在额定功率下运动,即P=F 牵v.v 增大则F 牵减小,而a=m FF 牵,所以加速度减小.(2)当加速度减小到零时,汽车做匀速直线运动,F 牵=F ,所以v=FP ,此为汽车在功率P 下行驶的最大速度. 设计点评“功率”这一概念在日常生活中与人们的联系较为密切,学生也有接触,因此在实际的教学中,教学设计立足于实际生活,采用让学生“自主举例、自主提问、自主探讨、自主总结”的探究方式.加强了与生产生活的结合,体现了物理知识学以致用的思想.“功率”与生活、生产联系密切,在引入功率、额定功率、实际功率等概念时,注意通过生产、生活的具体实例引入,增强了学生学习的趣味性与知识性,使学生便于认识和理解“功率”概念,有利于激发学生的学习热情.在知识形成过程中,教学设计注重引导学生学习科学思维方法,体会比值法在定义“功率”概念的作用,提高学生的应用科学思维方法解决问题的能力.通过设计测定人在某种运动中做功功率实验,来达到内化和强化物理概念和物理规律的理解,实现知识由理论向实践的转化,加强物理与生活、生产和科技的联系.本教学设计在实际的教学过程中,能够充分地发挥学生的主观能动性,体现新课标的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维设计目标.。
高中物理《7.3功率》导学案新人教版必修2
高中物理《7.3功率》导学案新人教版必修27、3 功率》导学案班级姓名【学习目标】1、理解功率的概念,知道额定功率和实际功率的区别2、理解公式、P=Fv的意义,能用来解释现象和进行计算【学习重点、难点】理解公式、P=Fv的意义,能用来解释现象和进行计算【学习过程】(1)自主学习1、初中学过功率的知识:什么是功率?表达式:单位:1KW= W例:一架起重机在5min内把60000N的重物匀速举高25m,它的功率是多少kw?2、额定功率与实际功率额定功率:实际功率:额定功率与实际功率的关系:3、推导功率表达式:将功的公式代入功率公式:功率没有方向,是量;功率只表示做功的快慢,没有负值。
4、功率与速度功率与速度之间具有怎么样的关系?(2)合作探究例题1:歼10是我国自行研发的先进战斗机。
若已知发动机用1105牛顿的推力能使战斗机以2倍声速(设声速v=340m/s)飞行,请问10s内发动机对飞机做的功多大?功率多大?例2:某型号汽车发动机的额定功率为60kw,在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度?在同样的阻力下,如果行驶的速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?(3)当堂训练1、关于力对物体做功的功率,下列说法正确的有()A、力对物体做功越多,功率越大;B、力对物体做功的时间越短,功率越大;C、力对物体做功少,功率可能大;D、功率是表示物体做功快慢的物理量。
2、对功率公式P=Fv的说法中正确的有()A、只能求某一时刻的功率;B、由公式可知,汽车的功率与它的速度成正比;C、由公式可知,汽车上坡时应该减速或者加油门;D、此式只能用于汽车;3、设汽车行驶时所受的阻力与速率成正比,如果汽车以速率v匀速行驶时发动机的功率为P,那么当它以2v的速率匀速行驶时,它的功率为()A、PB、2PC、4PD、8P4、汽车在平直的公路上由静止开始做匀加速直线运动,发动机的牵引力恒定为1000N,其加速度为0、5m/s2,则在最初2秒内发动机的平均功率为多少?2s末的瞬时功率是多少?5、机车以恒定的功率P从静止出发沿直线运动,经过时间t 后速度达到最大值vmax,位移为s,机车的质量为M,求合力对机车所做的功。
高中物理7.3功率导学案新人教版必修2
第七章机械能守恒定律3 功率学习目标1.理解功率的概念;2.知道功率的定义和定义式P=,能够用公式P=解答有关的问题;3.知道公式P=Fv的物理意义,能够用公式P=Fv解答有关的问题;4.区别理解额定功率、实际功率和最大功率.自主探究一、功率1.意义:表示做功的.2.定义:一个力所做的功跟的比值,叫做功率.定义式:P=3.单位:,简称瓦,用表示.4.功率是(选填“标量”或“矢量”).二、额定功率和实际功率实际功率指机器功率.额定功率指机器功率,也就是机器铭牌上的标称值.注意:机器实际功率可以额定功率,不能额定功率.三、功率和速度某物体在力F的作用下,沿着F的方向做匀速直线运动,速度大小为v,则:1.物体在t秒内的位移l=2.t秒内F做的功W=3.功率与力F、速度v的关系:功率P=合作探究在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1t的货物从地面运到三楼,方式一:搬运工分批搬运,需时间3h方式二:工人利用滑轮将重物提升,需时间3min方式三:用另一台起重机提升,需时间30s上述三种情况下,把货物由地面运到三楼时,请思考以下问题:(1)用不同的方式,对货物所做的功是否相同?(2)所用时间不同,三种方式中做功的快慢是否相同?结论:对重物所做的功,但所用时间,说明做功不同. 【总结交流】比较不同的物体做功快慢的情形:1.2.3.(某一个物理量与时间的比值叫做这个物理量的变化率,速度是位移的变化率,加速度是速度的变化率,功率应该叫做功的变化率)一、功率1.定义:2.定义式:3.物理意义:4.单位:二、额定功率与实际功率【讨论交流1】长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5000米的赛跑路程呢?为什么?1.额定功率:2.实际功率:三、功率P与力F、速度v的关系【讨论交流2】将一个质量为M的小钢球由静止释放,下落t时间内的下落高度为h,试求小球下落的功率? 提出问题:如果我们要表示瞬时功率与功、时间的关系,功率的表达式又应该怎样写呢?【创设问题情境】某物体沿位移的方向受恒力F,在t时间内发生的位移为l,试求此时间内F的功率为多少?总结:功率与力、速度的关系推导及公式(F与位移l或速度v同方向) 【议一议】由v=求出的是物体在时间间隔t内的平均速度,代入得到公式P=Fv求出的功率是F在时间t 内的;如果时间间隔t取得足够小,则v=表示瞬时速度,此时由P=Fv求得的功率就是F在该时刻的.即力F的瞬时功率等于力F和物体运动的乘积.注意公式P=Fv中力F与速度v的方向在同一条直线上,如果F与v的方向不在一条直线上又该怎样处理?【变式与拓展】某物体受恒力F在t时间内发生一段位移为l,F与位移l的方向夹角为α,试求此时间F的功率为多少?总结:功率与力、速度的关系推导及公式(F与位移l或速度v夹角为α) 【实例分析】汽车在平直公路行驶时,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?教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论:①货车和小轿车的比较;②一辆汽车载重和空车时在公路上以额定功率行驶的比较.【巩固训练】【例1】质量m=3kg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=3s,求:(1)力F在t=3s内对物体所做的功.(2)力F在t=3s内对物体所做功的平均功率.(3)在3s末力F对物体做功的瞬时功率.【例2】汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为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的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?课堂检测1.关于功率的概念,以下说法正确的是()A.功率大说明物体做功多B.功率小说明物体做功少C.物体做功越多,其功率越大D.物体做功越快,其功率越大2.在一次举重比赛中,一名运动员在抓举比赛时,将质量为127.5kg的杠铃举起历时约2s,该运动员在举起杠铃运动中的平均功率约为()A.几十瓦左右B.一千瓦左右C.几十千瓦左右D.几百千瓦左右3.汽车上坡的时候,司机必须换挡,其目的是()A.减小速度,得到较小的牵引力B.增大速度,得到较小的牵引力C.减小速度,得到较大的牵引力D.增大速度,得到较大的牵引力4.设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度二次方成正比,当飞机以速度v水平匀速飞行时,发动机的功率为P.若飞机以速度3v水平匀速飞行时,发动机的功率为()A.27PB.9PC.18PD.3P5.如图所示,在天花板上的O点系一根细绳,细绳的下端系一小球.将小球拉至细绳处于水平的位置,由静止释放小球,小球从位置A开始沿圆弧下落到悬点的正下方的B点的运动过程中,下面说法正确的是()A.小球受到的向心力在逐渐变大B.重力对小球做功的平均功率为零C.重力对小球做功的瞬时功率逐渐增大D.由于细线的拉力方向始终与小球的速度方向垂直,所以拉力对小球做的功为零6.同一恒力按同样的方式施于物体上,使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面移动相同一段距离时,恒力做的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2,则二者的关系是()A.W1>W2、P1>P2B.W1=W2、P1<P2C.W1=W2、P1>P2D.W1<W2、P1<P27.某同学进行体能训练(如图所示),用了100s时间跑上20m高的高楼,试估测她登楼的平均功率最接近的数值是()A.10WB.100WC.1kWD.10kW8.一个小孩站在船头,如图所示两种情况用同样大小的拉力拉绳,经过相同的时间t(船未碰)小孩所做的功W1、W2及在时刻t小孩拉绳的即时功率P1、P2的关系为()A.W1>W2,P1=P2B.W1=W2,P1=P2C.W1<W2,P1<P2D.W1<W2,P1=P29.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P.快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下面四个图象中,哪个图象正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系()10.如图所示为一种测定运动员体能的装置,运动员的质量为m1,绳的一端拴在腰间并沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),绳的下端悬挂一个质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动.下面说法中正确的是()A.绳子拉力对人做正功B.人对传送带做正功C.运动时间t后,运动员的体能消耗约为m2gvtD.运动时间t后,运动员的体能消耗约为(m1+m2)gvt11.中国海军第二批护航编队于4月2日赴亚丁湾、索马里海域执行护航任务.其中的“深圳”号导弹驱逐舰额定功率为3×104kW,当以最大的速度航行时,所受的阻力为2×106N,则该驱逐舰的最大航速为m/s,此时牵引力的大小为N.12.如图所示是一学生骑车爬坡的情形.假如他骑车时的最大功率是1200W,车和学生的总质量为75kg,斜坡倾角为30°,运动过程中受到的摩擦阻力恒为60N,则此学生骑车上坡的最大速度是多少?假如他在水平路面上骑车,最大速度可达到多少?(g取10m/s2)13.质量为2000kg的汽车在平直公路上行驶,所能达到的最大速度为20m/s,设汽车所受阻力为车重的0.2倍(即Ff=0.2G).如果汽车在运动的初始阶段是以2m/s2的加速度由静止开始做匀加速行驶,试求:(1)汽车的额定功率;(2)汽车在匀加速行驶时的牵引力;(3)汽车在3s内牵引力所做的功;(4)汽车在第3s末的瞬时功率;(5)试画出汽车在8s内的P t图象.参考答案自主探究一、1.快慢2.完成这些功所用时间t3.瓦特W4.标量二、实际工作时的输出正常工作时的输出小于超过三、1.vt2.Fvt3.Fv合作探究相同不相同快慢1.选择相同时间,比较做功多少,做功多的,做功就快;2.选择做相同的功,比较做功的时间长短,时间长的,做功就慢;3.如果做功的多少和所用的时间不同,用做功和完成这些功所用的时间的比值来比较,比值小做功慢,比值大做功快.一、功率1.功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率.2.P=3.表示物体做功快慢的物理量.4.国际单位:瓦特(W),常用单位:千瓦(kW)或焦耳每秒(J/s)二、额定功率与实际功率1.指机械在长时间正常工作时的最大输出功率,也是机械发动机铭牌上的标称值,额定功率是动力机械重要的性能指标,一个动力机械的额定功率是一定的.2.机械在运行过程中的功率是实际功率,实际功率可以小于额定功率,可以等于其额定功率(称满负荷运行),但不能长时间大于额定功率,否则会损坏机械.三、功率P与力F、速度v的关系【讨论交流2】P=【创设问题情境】P==Fv【议一议】平均功率瞬时功率瞬时速度【变式与拓展】P==Fvcosα【实例分析】(1)根据P=Fv知,在速度不变时,牵引力F与功率P成正比,汽车加大油门,增加发动机的输出功率,获得较大的牵引力,但是这样有可能超过了机车的额定功率而过热损坏.(2)根据P=Fv知,在功率一定时,牵引力F与速度v成反比,遇上坡路段时当司机将发动机的速度挡位调低后,速度减小了,牵引力加大了,只要牵引力足够,汽车便可顺利上坡.然而,在发动机功率一定时,通过减小速度提高牵引力或通过减小牵引力来提高速度,效果都是有限的.所以,要提高速度和增大牵引力,必须提高发动机的额定功率,这就是高速火车、汽车和大型舰船需要大型发动机的原因.【巩固训练】【例1】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==2m/s2,则物体在3s末的速度v=at=6m/s,物体在3s内的位移s=at2=9m(1)力F做的功W=Fs=6×9J=54J(2)力F在3s内的平均功率P==18W(或P=F=F=6×W=18 W)(3)3s末力F的瞬时功率P=Fv=6×6W=36 W【例2】解析:(1)当牵引力F大小等于阻力Ff时,汽车的加速度a=0,速度达到最大值vmax,据公式P=Fv,可得出汽车最大速度vmaxP额=Fv=Ffvmaxvmax==12m/s(2)汽车做匀加速运动所能维持的时间应该从开始到汽车达到额定功率的时候,设汽车做匀加速运动时的牵引力为F牵,阻力为Ff,据牛顿第二定律,有F牵=Ff+ma=0.1mg+ma=7500N当汽车的功率增大到额定功率时,汽车做匀加速过程结束,设这时汽车的速度为vmax',据功率公式P=Fv得:vmax'==8m/s设汽车能维持匀加速运动的时间为t0,则:vmax'=at0得:t0==16s课堂检测1.D2.B3.C4.A5.AD6.B7.B8.C9.C10.BC11.152×10612.2.76m/s20m/s13.(1)80kW(2)8000N(3)72000J(4)48kW(5)如图解析:(1)P=Ffv=0.2Gvmax=80kW(2)F=Ff+ma=8000N(3)s=at2=×2×32m=9mWF=Fs=8000×9J=72000J(4)P=Fv=Fat=48kW。
【人教版】物理必修二:7.3《功率》导学案(含答案)
课时7.3功率1.理解功率的概念,能运用功率的定义式P=进行有关的计算。
2.理解额定功率和实际功率的概念。
3.了解平均功率和瞬时功率的含义。
4.根据平均功率的定义式,推导P=Fv,并能用于分析、计算和解释有关现象。
5.能分析汽车发动机功率一定时,牵引力与速度之间的关系。
6.通过对各种机械的功率的探究和有关功率的测量,认识功率概念在生活中的应用。
重点难点:理解功率的概念,能灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。
教学建议:教学中可通过一些实际问题让学生回忆,举例说明做功有快慢之分,从而建立功率的概念;在研究额定功率和实际功率的问题时,注意联系生活实际;关于瞬时功率教材没特别要求,而设置在“做一做”栏目中,极限思想在研究瞬时速度时要有所渗透。
对机车启动过程的分析着重培养学生的逻辑思维,引导学生认识物理与社会生活的密切联系,培养学生综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。
导入新课:同学们平时都要做作业,作业做得多是不是作业就做得快呢?(学生回答:不一定。
)那么在物理中,做功多是不是意味着做功快呢?(学生回答:也不一定。
)今天我们就一起来探讨做功快慢的问题。
1.功率功率是用来描述①做功快慢的物理量,它是②标量(填“矢量”或“标量”);公式P=适用于计算③平均功率(填“平均功率”或“瞬时功率”),公式P=Fv cos α中α表示④力F与速度v的夹角。
2.机车的两种特殊启动(1)机车以恒定功率启动:设机车速度为v,运动过程中发动机的功率P是⑤恒定的,设机车所受阻力f不变,发动机的牵引力为F,机车启动后随着速度增大,则发动机的牵引力F变⑥小,加速度变⑦小,当发动机的牵引力与机车所受阻力相等时,机车做⑧匀速运动。
(2)机车以恒定加速度启动:机车以恒定加速度a启动后,设机车所受阻力f不变,发动机的牵引力F是⑨恒定的,随着机车速度增大,发动机的功率P变⑩大,机车速度能否一直增大?答:不能,原因是:发动机的功率不能超过其额定功率。
7.3《功率》人教版高中物理必修二练习(含解析)
7.3《功率》同步练习(含答案)一、多选题1.一汽车在水平公路上行驶,设汽车在行驶过程中所受阻力不变.汽车的发动机始终以额定功率输出,关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是()A.汽车加速行驶时,牵引力不变,速度增大B.汽车加速行驶时,牵引力减小,速度增大C.汽车加速行驶时,牵引力增大,速度增大D.当牵引力等于阻力时,速度达到最大值2.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为F0,t1时刻,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。
在下列选项中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t的变化规律的是()A.B.C.D.3.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。
监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图所示。
取g=10m/s2,则()A.物体质量为1.5KgB.第2s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0JC .第1.5s 时摩擦力f 的功率大小为2WD .第2s 内推力F 做功的平均功率P =1.5W4.某汽车质量为5t ,发动机的额定功率为60kW ,汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.l 倍。
若汽车以0.5m/s 2的加速度由静止开始匀加速启动,经过24s ,汽车达到最大速度。
取重力加速度g =10m/s 2,在这个过程中,下列说法正确的是( )A .汽车的最大速度为12m/sB .汽车匀加速的时间为24sC .汽车启动过程中的位移为120mD .4s 末汽车发动机的输出功率为60kW5.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m 的重物,当重物的速度为1υ时,起重机达到额定功率P 。
以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到达到最大速度2υ为止,则整个过程中,下列说法正确的是(重力加速度为g )( )A .钢绳的最大拉力为mgB .钢绳的最大拉力为1P υ C .重物的平均速度大小为122υυ+ D .重物匀加速运动的加速度为1P g m υ-二、单选题6.某型号汽车发动机的额定功率为P ,在水平路面上匀速直线行驶受到的阻力恒为f 不变,则( ) A .在额定功率下汽车匀速直线行驶的速度将大于P fB .在额定功率下汽车匀速直线行驶的速度将小于P fC.以小于Pf速度匀速直线行驶,汽车的实际输出功率小于PD.以小于Pf速度匀速直线行驶,汽车的实际输出功率仍等于P7.从空中以40m/s的初速度水平抛出一重为10N的物体.物体在空中运动3s落地,不计空气阻力,取g=10m/s2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为()A.300W B.400W C.500W D.700W8.一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段时间内的速度随时间变化情况如题5图所示.关于拉力的功率随时间变化的图象是下图中的可能正确的是A.B.C.D.9.如图所示,一物体静止在水平面上,在水平恒力F作用下由静止开始运动,经过时间t,前进距离为x,速度达到v,此时刻力F的功率为()A .FxB .Fx tC .FvD .F t10.质量为m 的汽车,其发动机额定功率为P .当它开上一个倾角为θ的斜坡时,受到的阻力为车重力的k 倍,则车的最大速度为( )A .sin P mg θB .cos (sin )P mg k θθ+ C .cos P mg θ D .sin )P mg k θ+( 11.如图甲所示,一个质量m =2kg 的物块静止放置在粗糙水平地面O 处,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,在水平拉力F 作用下物块由静止开始向右运动,经过一段时间后,物块回到出发点O 处,取水平向右为速度的正方向,物块运动过程中其速度v 随时间t 变化规律如图乙所示,g 取10m/s 2。
云南省高中物理《7.3功率》教案 新人教版必修2
云南省高中物理《7.3功率》教案 新人教版必修2一、内容及其解析1、内容:知道功率的概念,并会在实际问题中计算功率。
2、解析:通过功率的定义推导功的计算式,并通过练习来强化功率的相关计算公式。
二、目标及其解析目标1:理解功率的概念及物理意义。
思考1:什么是额定功率和实际功率?目标2:正确理解公式tW P =和P =Fv cos θ的物理意义, 思考2:什么是瞬时功率和平均功率?三、教学问题诊断分析学生很难掌握瞬时功率P =Fv cos θ的物理意义和应用四、教学支持条件分析通过理论联系实际,解决动力机械问题,激发学生的学习兴趣。
五、教学过程设计1、教学基本流程回顾功的定义→功率的定义 →功率的计算式 → 平均功率和瞬时功率→额定功率和实际功率 →练习、小结。
2、教学情景问题1:什么是功率?如何计算平均功率和瞬时功率?⑴功率的定义式:tW P =,所求出的功率是时间t 内的平均功率。
⑵功率的计算式:P =Fv cos θ,其中θ是力与速度间的夹角。
该公式有两种用法: ①求某一时刻的瞬时功率。
这时F 是该时刻的作用力大小,v 取瞬时值,对应的P 为F 在该时刻的瞬时功率;②当v 为某段位移(时间)内的平均速度时,则要求这段位移(时间)内F 必须为恒力,对应的P 为F 在该段时间内的平均功率。
问题2:汽车启动时,以恒定功率加速和以恒定牵引力加速有何不同?①恒定功率的加速。
由公式P =Fv 和F-f=ma 知,由于P 恒定,随着v 的增大,F 必将减小,a 也必将减小,汽车做加速度不断减小的加速运动,直到F =f ,a =0,这时v 达到最大值fP F P v m m m ==。
可见恒定功率的加速一定不是匀加速。
这种加速过程发动机做的功只能用W =Pt 计算,不能用W =Fs 计算(因为F 为变力)。
②恒定牵引力的加速。
由公式P =Fv 和F -f =ma 知,由于F 恒定,所以a 恒定,汽车做匀加速运动,而随着v 的增大,P 也将不断增大,直到P 达到额定功率P m ,功率不能再增大了。
人教版(2019)高中物理必修二 7.3 万有引力理论的成就 练习(含答案)
万有引力理论的成就练习一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)1.如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图,卫星从控制点开始沿撞月轨道在撞击点成功撞月,假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R,周期为T,引力常量为G,根据以上信息,可以求出()A. 月球的质量B. 地球的质量C. “嫦娥一号”卫星的质量D. 月球对“嫦娥一号”卫星的引力2.设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视作半径为r的圆.已知万有引力常量为G,则描述该行星运动的上述物理量满足()A. GM=4π2r3T2B. GM=4π2r2T2C. GM=4π2r2T3D. GM=4πr3T23.假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,赤道的大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G.则地球的密度为()A. 3πGT2g0−gg0B. 3πGT2g0g0−gC. 3πGT2D. 3πGT2g0g4.地球半径为R,地面附近的重力加速度为g,物体在离地面高度为h处的重力加速度的表达式是()A. (R+ℎ)R g B. RgR+ℎC. (R+ℎ)2gR2D. R2g(R+ℎ)25.已知地球质量为月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍。
若在月球和地球表面同样高度处,以相同的初速度水平抛出物体,抛出点与落地点间的水平距离分别为s月和s地,则s月:s地约为()A. 9:4B. 6:1C. 3:2D. 1:16.土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每16天绕土星一周,其公转轨道半径为1.2×106km.已知引力常量G=6.67×10−11N⋅m2/kg2,则土星的质量约为()A. 5×1017kgB. 5×1026kgC. 7×1033kgD. 4×1036kg7.天文上曾出现几个行星与太阳在同一直线上的现象,假设地球和火星绕太阳的运动看作是匀速圆周运动,周期分别是T1和T2,它们绕太阳运动的轨道基本上在同一平面上,若某时刻地球和火星都在太阳的一侧,三者在一条直线上,那么再经过多长的时间,将再次出现这种现象(已知地球离太阳较近,火星较远)()A. T1+T22B. √T1T2 C. √T12+T222D. T1T2T2-T18.宇航员乘坐宇宙飞船登上某星球,在该星球“北极”距星球表面附近h处自由释放一个小球,测得落地时间为t,已知该星球半径为R,自转周期为T,万有引力常量为G.下列说法正确的是()A. 该星球的第一宇宙速度为2πR TB. 该星球的平均密度为3ℎ2πRGt 2C. 宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期小于πt√2R ℎD. 如果该星球存在一颗同步卫星,其距星球表面高度为√ℎT 2R 22π2t239. 一个物体静止在质量均匀的球形星球表面的赤道上。
2018-2019学年人教版高中物理 必修二 7
2018-2019学年人教版高中物理必修二7.3 功率同步练习(共6题;共6分)1.(1分)起重机以16kW的恒定功率将货物吊起后,竖直向上做匀速运动的速度为2m/s,则货物的重力大小为()A.B.C.80N D.32N2.(1分)质量为0.5kg的物体从10m高处以6m/s的速度水平抛出,抛出后1s时刻重力的瞬时功率是(g=10m/s2)()A.59W B.50W C.40W D.45W3.(1分)一只船在水中航行时所受阻力与其速度成正比.现此船由静止开始沿直线航行,若保持牵引力恒定,经过时间t1后,速度为v,加速度为a1,最终以速度2v匀速运动;若保持牵引力的功率恒定,经过时间t2后,速度为v,加速度为a2,最终也以2v的速度匀速运动,则有()A.t1=t2B.a2=2a1C.t1<t2D.a2=3a14.(1分)一列火车在恒定功率下由静止从车站出发,沿直轨道运动,行驶5min后速度达到20m/s,设列车所受阻力恒定,则可以判定列车在这段时间内行驶的距离()A.一定大于3km B.可能等于3kmC.一定小于3km D.以上说法都不对5.(1分)一辆汽车以功率P1在平直公路上匀速行驶,若驾驶员突然减小油门,使汽车的功率减小为P2并继续行驶.若整个过程中阻力不变,则汽车速度随时间变化的图象是()A.B.C.D.6.(1分)据浙江在线消息,宁杭甬高铁计划6月30日举行开通仪式.届时,温州到杭州最快2.5小时.小红从网上了解到:把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫做动车;而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组.和谐号CRH2B型编组方式是8节动车配8节拖车(8M8T),最高营运速度为250km/ℎ.假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等.要在高铁上以375km/ℎ的最大速度行驶,动车组应采用CRH2C型,试判断CRH2C型的编组方式是()A.由6节动车和2节拖车编成B.由3节动车和3节拖车编成C.由6节动车和9节拖车编成D.由8节动车和1节拖车编成(共5题;共5分)7.(1分)汽车在路况不变的平直的公路上匀速前进,则()A.牵引力的功率一定不变B.牵引力的功率一定等于额定功率C.牵引力做的功等于汽车克服阻力所做的功D.因为速度不变,所以牵引力不做功8.(1分)a、b两球的质量均为m,a球从空中某点由静止释放,b球从同一点同时以初速度υ0水平抛出,忽略空气阻力,对于两个小球的运动过程,下列说法正确的是() A.a球先落地B.落地前的瞬间重力的功率相同C.落地前的瞬间速率相同D.a球做匀变速运动,b球做非匀变速运动9.(1分)如图甲所示是一打桩机的简易模型。
人教版高一物理必修二教案-7.3功率
功率-教学设计【教材分析】功率是反映力做功快慢的物理量。
功率的概念广泛应用于人们的日常生活和科技之中。
学生在初中已经学过功率的概念,引入这一概念并不困难。
课本在本节中首先通过两台起重机做工相同,时间不同,引出功率的概念和定义式,并通过对动力机械的分析,讨论了额定功率和实际功率,最后,根据对物体做功的公式和运动学公式导出功率与速度的关系。
关于发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系,应该采用课后专题的形式进行,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。
【教学目标】㈠知识与技能1,理解功率的概念,能运用功率的定义式进行有关的计算。
2,理解额定功率和实际功率的概念。
3,了解平均功率和瞬时功率的含义。
4,根据功率的定义式推导P=Fv,并能用于分析、计算和解释现象。
5,能分析汽车发动机功率一定时,牵引力与速度之间的关系。
㈡过程与方法1、P=W/t通常指平均功率,Δt→0为瞬时功率2、P=Fv,分析汽车的启动,注意知识的迁移㈢情感、态度与价值观感知功率在生活中的实际应用,提高学习物理科学的价值观。
【教学重点】理解功率的概念及其比值定义的方法,理解公式p=w/t和p=Fv的物理意义,并能用公式进行有关功率问题的分析计算是本节的重点。
【教学难点】正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义,并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。
【教学方法】教师启发、引导,学生自主思考。
【教学工具】多媒体课件。
【教学过程】㈠、新课导入例如:在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1t的货物从地面运到三楼,方式一:搬运工分批搬运,需时间3h方式二:用一台起重机提升,需时1min方式三:用另一台起重机提升,需时30s上述三种情况下,把货物由地面运到三楼时,请思考以下问题:1、用不同的方式,对货物所做的功是否相同?2、所用时间不同,三种方式中做功的快慢是否相同?结论:对重物所做的功相同,但所用时间不同,说明做功快慢不同。
7.3.功率 课件(人教版必修2)
【答案】 答案】
BD 在求解功率时应注意: 在求解功率时应注意:
【方法总结】 方法总结】
(1)首先一定要明确是求哪一个力的功率, 首先一定要明确是求哪一个力的功率, 首先一定要明确是求哪一个力的功率 还是求合力的功率. 还是求合力的功率. (2)若求平均功率 (2)若求平均功率,还需明确是求哪段时间 若求平均功率, 内的平均功率,一般用公式P= 来计算 来计算. 内的平均功率,一般用公式 =W/t来计算. (3)若求瞬时功率,需明确是哪一时刻或哪一 若求瞬时功率, 若求瞬时功率 位置,再确定该时刻或该位置的速度, 位置,再确定该时刻或该位置的速度,应用 公式P= ,如果F、 不同向 则用P= 不同向, 公式 =Fv,如果 、v不同向,则用 = Fvcosα来计算. 来计算. 来计算
第三节 功 率
课标定位 学习目标: 理解功率的概念 理解功率的概念, 学习目标:1.理解功率的概念,知道平均功率 和瞬时功率. 和瞬时功率. 2.掌握平均功率和瞬时功率的计算方法. .掌握平均功率和瞬时功率的计算方法. 3.知道机械的额定功率和实际功率的区别. .知道机械的额定功率和实际功率的区别. 重点难点: 平均功率和瞬时功率的计算方 重点难点:1.平均功率和瞬时功率的计算方 法. 2.机车两种方式启动问题的求解. .机车两种方式启动问题的求解.
特别提醒: 机车以恒定加速度启动时 机车以恒定加速度启动时, 特别提醒:(1)机车以恒定加速度启动时,匀 加速结束时的速度, 加速结束时的速度,并未达到整个过程的最 大速度v 大速度 max. (2)P=Fv中因为 为机车牵引力的功率,所 = 中因为 为机车牵引力的功率, 中因为P为机车牵引力的功率 以对应的F是牵引力并非合力 是牵引力并非合力, 以对应的 是牵引力并非合力,这一点应引 起注意. 起注意. (3)只有当汽车匀速运动时,F=Ff. 只有当汽车匀速运动时, = 只有当汽车匀速运动时
高中物理必修二教案-7.3功率19-人教版
第三节功率一、学习目标1.理解功率的概念,能运用功率的公式进行有关计算.2.理解额定功率和实际功率的概念,了解平均功率和瞬时功率的含义.3.根据功率的定义导出公式p=F·v,能用于分析、计算和解释现象.如分析汽车功率一定时,牵引力和功率的关系.二、重点难点1.理解功率的概念是本节的重点。
2.瞬时功率和平均功率计算是本节的难点。
3.机车起动问题是本节课对学生的一个能力培养点。
三、教学方法:讲授、讨论、练习四、教学过程:(一)引入新课1、思考与讨论a、起重机甲在30s内把1吨的货物匀速提高了10m。
另一台起重机乙在30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。
(1)、这两个起重机对货物做功的有什么关系?(2)、这两个起重机哪一个做功的快?(3)、你是怎么比较它们做功快慢的?b、甲起重机在60秒内把1吨的货物提到预定的高度,乙起重机在30秒内把1吨的货物提到相同的高度(1)、这两个起重机对货物做的功有什么关系?(2)、这两个起重机哪一个做功的快?(3)、你又是怎么比较它们做功快慢的?c、两球同时从不同高度作自由落体运动,如图所示,若m1=0.5kg,m2=2kg,h1=20m,h2=5m,则重力对两球做的功分别为多少?(g=10m/s2)两球完成做功过程所需的时间又分别为多少?如何来比较做功的快慢?2.功率的概念(1)定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。
定义式:P=W/t(2)单位:国际单位为瓦(W),技术上常用“千瓦”(KW)作功率单位。
1W=1J/S,1KW=1000W。
(3)功率的物理意义:功率是描述力对物体做功快慢的物理量(4)功率是标量。
由于功有正负,相应的功率也有正负。
功率的正负不表示大小,只表示做功的性质,即动力的功率为正,阻力的功率为负,计算时不带符号,只计绝对值。
根据W=FS cosα和v=S/ t,可得P=Fv cosα。
若F、S同向,可简化为P=Fv。
例题:一个质量是1.0kg的物体,从地面上方20m高处开始做自由落体运动, (g取10m/s2)①第1s内下落的位移是多少?②这1s内重力对物体做多少功?③第2s内物体下落的位移是多少?④这1s内重力对物体做多少功?⑤前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?⑥这2s时间内重力对物体做功的功率是多大?(5)功率的另一表达式:P=Fv cosα。
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《7.3功率》基础导学
姓名 班级 组别 使用时间
【学习目标】
1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。
2、t
W P =,Fv P =的运用
【重点、难点分析】
学习重点:
1.理解功率的概念 2.知道功率的种类及其计算
学习难点:
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
【自主学习】
一、思考:在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1吨的货物从地面运到三楼,
方式一:搬运工分批搬运,需时间3h
方式二:用一台起重机提升,需时1min
方式三:用另一台起重机提升,需时30 s
上述三种情况下,把货物由地面运到三楼时,请思考以下问题:
1、用不同的方式,对货物所做的功是否相同?
2、所用时间不同,三种方式中做功的快慢是否相同?
3、不同的机器或物体做功有快有慢,怎样比较它们做功的快慢呢?
二、功率
在物理学中,一个力所做的功跟 的比值,叫做功率.
那么功率的物理意义是什么?表达式是什么?
公式p =w/t 是平均功率还是瞬时功率?如何计算瞬时功率?
三、额定功率和实际功率
1、实际功率:指机器 功率.
2、额定功率:指机器 功率,也就是机器铭牌上的标称值.
注意:机器不一定在额定功率下工作,机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率,机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率,但不允许长时间超过额定功率。
【合作探究】
(C 层)1、阅读教材p61页内容,推导功率与速度的关系式:P =F v
(B 层)2、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。
(B层)3、质量m=2kg的物体从距地面45m的高处自由下落,在t=2s的时间内重力所做的功等于多少?在这段时间内重力做功的平均功率等于多少?在2s末重力做功的瞬时功率等于多少? (g取10m/s2)
(A层)4、一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上,如果不计额外功的损失,这台抽水机输出的功率是多少?如果保持这一输出功率,半小时内能做多少功?
【课堂小结】
1、功率的基本概念和公式:
2、平均功率的计算:瞬时功率的计算:
【自我强化】
(C层)1、关于功率,下列说法中正确的是( )
A.功率是说明力做功多少的物理量B力做功越多,功率一定大
C.功率是说明力做功快慢的物理量D.做功时间越长,功率一定小
(B到A层)2、放在粗糙水平地面上的物体,在10 N的水平拉力作用下,以3 m/s的速度匀速移动5 s,则在此过程中拉力的平均功率为,5 s末阻力的瞬时功率为。