1、4.7 功 率 一、教学目的： 1知道功率是表示做功快慢的物理量。 2理解功率的概念，能运用功率的公式 P=W /t 进行有关计算。 3正确理解公式 P=FVcos 的意义，知道什么是瞬时功率，什么是平均功率，并能用 来解释现象和进行计算。 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、教学过程： （一）引入新课 上节课学习了功的概念及其计算。现在我们研究下面两个问题。 质量为 2kg 的物体在 4N 的水平拉力 F1作用下沿 F1的方向以 2 m/s 的速度匀速前进 16m.在此过程中，有几个力对物体
2、做功，各做功多少？此过程用多长时间？ 质量为 2kg 的物体静止在光滑水平面上，在 F2=4N 的水平拉力作用下前进 16 m。在 此过程中，有几个力对物体做功？各做功多少？此过程用多长时间？ （学生自己解答，教师小结。 ） 中拉力做功： W11=F1S=64J；阻力做功： W12=-fS=-64J；时间： t1=s/V=8s. 中拉力做功： W2=F2S=64J；时间 t2= .sa4 可见，力对物体做功多少，只由 F、 S 及它们间夹角决定，与物体是否还受其它力、物 体是匀速运动还是变速运动无关。再比较一下， F1、 F2做功一样多，但所用时间不同。说 明力对物体做功还有一个快慢问题。本节
3、课学习做功快慢的描述问题。 板书课题：第二节 功率 （二）进行新课 1我们把描述力做功快慢的物理量定义为功率，这是物理学中的一个重要概念。 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 功率大的做功快。不论在什么条件下，只要明确了功 W 和所用时间 t，就可求出相应 的功率。 （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
4、正，阻力的功率为负，计算时不带符号，只计绝对值。 根据 W=FScos 和 v=S/ t,可得 P=Fvcos。若 F、 S 同向，可简化为 P=Fv。 （5）功率的另一表达式： P=Fvcos。 F：对物体做功的力。 v：物体运动的速度。： F 与 v 的夹角。 3平均功率和瞬时功率 （1）平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用 P=W/t 计算，若用 P=Fvcos，V 为 t 时间内的平均速度。 平均功率是针对一段时间或一个过程而言的，因此在计算平均功率时一定要弄清是哪 段时间或哪一个过程的平均功率。 （2）瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢，只能用 P=Fvcos，V 为某时刻的
5、瞬 时速度。 瞬时功率是针对某一时刻或某一位置而言的，因此在计算瞬时功率时一定要弄清是哪 个时刻或哪一个位置的瞬时功率。 【例题 1】已知质量为 m 的物体从高处自由下落，经时间 t，在 t 时间内重力对物体 做功的平均功率为 ;在 t 时刻重力对物体做功的瞬时功率为 。 解析：在 t 时间内，物体下落的高度 h= ,重力对物体所做的总功 W= ,所21gt 21tmg 以在 t 时间内重力对物体做功的平均功率为 ;在 t 时刻重力对物体做功的mtWP2 瞬时功率为 .tmgvPtt 2 （3）额定功率和实际功率 额定功率指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。实际功率 是指
6、机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或 等于额定功率。对公式 P=Fv 的讨论。 当功率 P 一定时， 。即做功的力越大，其速度就越小。vF1 当汽车发动机功率一定时，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。 当速度 v 一定时， 。即做功的力越大，它的功率也越大。v 汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大 的牵引力。 当力 F 一定时， 。即速度越大，功率越大。P 起重机吊同一物体以不同速度匀速上升，输出功率不等，速度越大，起重机输出功率 越大。 4先让学生做课本例题。然
7、后再讲解。 5.对公式 P=Fv 的讨论。 当功率 P 一定时， 。即做功的力越大，其速度就越小。vF1 当汽车发动机功率一定时，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。 当速度 v 一定时， 。即做功的力越大，它的功率也越大。v 汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大 的牵引力。 当力 F 一定时， 。即速度越大，功率越大。P 起重机吊同一物体以不同速度匀速上升，输出功率不等，速度越大，起重机输出功率 越大。 【例题 2】飞机、轮船运动时受到的阻力并不恒定，当速度很大时，阻力和速度的平 方成正比，这时要把飞
8、机、轮船的最大速度增大到原来的 2 倍，发动机的输出功率要增大 到原来的： A2 倍； B4 倍； C6 倍； D8 倍. 解析：飞机、轮船达到最大速度时牵引力 F 与阻力 f 相等，即 F=f,而 f=KV2,所以发动 机的输出功率 P=FV=KV3，要把飞机、轮船的最大速度增大到原来的 2 倍，发动机的输出功 率要增大到原来的 8 倍. （三）课堂小结 （四）作业：课本中本节课后的练习 1、3 说明： 1本节教学的重点是使学生确切地理解公式 PFV 的意义，为此教材通过实例进行分 析，教学中还可以补充一些实例。 2通过本节的例题的教学，应使学生学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。 3考虑到发动机的额定功率与汽车的最大速度的关系比较难一些，单独列为专题加以讨论。 在这个专题中，着重分析了汽车由开动到匀速行驶的物理过程，然后运用公式解题，以便 使学生养成分析物理过程的习惯，避免简单地套用公式 功率 功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量 平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用 P=W/t 计算，若用 P=Fvcos，V 为 t 时间内的平均速度 瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢，只能用 P=Fvcos，V 为 某时刻的瞬时速度。 额定功率和实际功率
