功率1 导学案

7.3 功率（第一课时） 导学案
编写人：王彦海 审核：高一物理组 时间：2012-3 学生：
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。

3、会求平均功率和瞬时功率，并能够区别。

重点：功率的概念，平均功率和瞬时功率的有关计算。

难点：区分平均功率和瞬时功率。

课前预习
1、回顾物理量的学习主要从哪几个方面进行？
2、功率的物理意义和定义？
3、你知道额定功率和实际功率的区别吗？
4、如何求平均功率与瞬时功率？
学习过程
目标一：功率的概念
请同学们分析三台起重机做功情况：第一台用了1分钟把1吨货物提到2米的高度，第二台用了1分钟把1吨货物提到4米的高度，第三台用了0.5分钟把1吨货物提到4米的高度。

思考：1、在以前学习中学过哪些与快慢有关的物理量？
2、如何描述做功快慢？
总结：
1、功率的物理意义：
2、定义：
3、定义式：
4、单位： 功率为 量.
例1一个物体在力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。

变式训练1一台机器用2分钟时间做了J 4
106⨯的功，这台机器的功率是多少？ 变式训练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
目标二：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。

生活中的额定功率：
长跑运动员不能用100米短跑的速度来完成5000米的赛跑路程,是由于体育运动中的比
赛是一种挑战运动极限的比赛，人跟机器一样，不能长时间超负荷运转，短跑运动员在100米的短跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员输出的功率是正常时的数十倍，在5000米长跑中，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。

人做功过快，会引起疲劳甚至对人体造成伤害（如：韧带拉伤），同样的汽车超负荷工作会造成发动机熄灭或者烧毁（如：汽车满载上坡时中途熄火）
例2农田灌溉需用水泵抽水，每分钟用水380kg ，所用水需从14m 深的井里抽取，则水泵的额定功率至少是多少？
变式训练3 某型号的汽车发动机的额定功率是60kw ，在水平路面上行驶时受到的阻力为1800N ，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。

在同样阻力下，如果行驶速度只有54km/h ，发动机输出的实际功率是多少？
目标三：平均功率和瞬时功率
1.功率计算
⑴平均功率：表示做功在某段时间或发生某段位移的平均快慢. 表达式：t
W P = 或 v F P ⋅=，这里的v 是平均速度. ⑵瞬时功率：表示在某时刻或某位置做功的快慢. 表达式：v F P ⋅= ，这里的v 是瞬时速度. t W P =
如何表示瞬时功率？ 2.公式θcos F P v =的应用
［交流与讨论］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）当牵引力F 一定时，功率P 和速度v 之间有什么关系？
（2）当速度v 一定时，牵引力F 和功率P 之间关系如何？
（3）当输出功率P 一定时，牵引力F 和速度v 之间有什么关系？
当功率P 一定时，F 与v 成 比，即做功的力越大，其速度就 .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 . 思考一：速度能无限增大吗？
当速度v 一定时，P 与F 成 比，即做功的力越大，它的功率就 .汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须 ，增大发动机功率来得到较大的 . 思考二：F 能无限增大吗？
当力F 一定时，功率P 与速度v 成 比，即速度越大，功率 .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 . 思考三：功率能无限增大吗?
例3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。

变式训练4在倾角为θ的斜面上，有一质量为m 的物体沿斜面下滑，当物体下落的高度为h 时，重力的瞬时功率为多大？
温馨提示：涉及功率时一定要明确是平均功率还是瞬时功率！
目标四：流体类的功率问题
例4 医生用20N 的力将5ml 的药液在30s 的时间内注入病人的体内，若活塞的横截面积是1cm 2，试计算人对活塞做功的平均功率是多大？
课后练习
1.下面关于功率的说法中正确的是 ( )
A.做功多的汽车，功率一定大
B.功率大的汽车做功一定快
C.功率是描述做功快慢的物理量，所以-10kW 的功率小于5kW 的功率
D.以上说法都不对
2.物体A 、B 质量相同，A 放在光滑的水平面上，B 放在粗糙的水平面上，在相同的力F 作用下，由静止开始都通过了相同的位移s ，那么 ( )
A.力F 对A 做功较多，做功的平均功率也较大
B.力F 对B 做功较多，做功的平均功率也较大
C.力F 对A 、B 做的功和做功的平均功率都相同
D.力F 对A 、B 做功相等，但对A 做功的平均功率较大
3.一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上，在t=T 时刻F 的功率是（ ） A ．m T F 22 B ．m T F 2 C ．m
T F 22 D ．m T F 22
2 4.甲、乙两车的额定功率之比是1：2，当两车以各自的额定功率行驶时，可判定（ ）：
A 两车装的货物质量之比1：2
B 在相同时间内，两车做功之比2：1
C 两车行驰的速度比1：2
D 速度相同时，两车的牵引力比1：2
5.质量为5kg 的小车在光滑的水平面上做匀加速直线运动.若它在2s 内从静止开始速度增加到4m ／s ，则在这一段时间里外力对小车做功的平均功率是(
)
A.40W
B.20W
C.10W
D.5W 6.竖直上抛一物体，物体又落回原处，已知空气阻力的大小正比于物体的速度（ ） A 上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功。

B 上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功。

C上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率。

D上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率。

7.设飞机飞行中所受阻力与速度的平方成正比，如果飞机以速度V匀速飞行时，其发动机功率为P，则飞机以2V匀速飞行时，其发动机的功率为：（）
A 2P
B 4P
C 8P
D 无法确定
8.某同学进行体能训练,用了100s时间跑上20m高的高楼,试估测他登楼的平均功率最接近的数值是（）
A 10W
B 100W
C 1kW
D 10kW
9．测定运动员体能的一种装置如图所示，运动员质量m1，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦、质量），悬挂重物m2，人用力蹬传送带而人的重心不动，使传送带上侧以
①人对传送带做功；②人对传送带不做功；③人对传送带做功
的功率为m2gv；④人对传送带做功的功率为（m1＋m2）gv
以上说法正确的是（）
A．①③ B．①④ C．只有①D．只有②
10．起重机用钢丝绳把一个质量为 2.0×103kg的货物从静止开始起吊，提升的加速度为0.2m/s2，头2秒内起重机对货物做的功为多大？这2s内起重机做功的平均功率为多大？2s 末起重机做功的瞬时功率是多大？
11、人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的血液，正常人血压（可看作心脏输送血液的压强）平均值为1.5×104Pa，心跳约每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率约为多少？
v水平抛出，求从抛出经过时间t重力的平均功率，t时刻重力的12.质量m的物体以速度
瞬时功率.（忽略空气阻力）。