一、 學習目標
1、理解功率的概念,理解平均功率、瞬時功率、額定功率和實際功率並能夠進行區分.
2、通過p=w/t和p=fv的實際計算,體驗物理知識與實際問題的緊密聯絡.
3、機車的兩種啟動方式.
4、提高學生理論聯絡實際、解決問題的能力.
二、預習案
1、舊知回顧
問題 ①.功的概念 ②.功的公式 ③.總功的兩種計算方法.
任務一預習導學
思考1:在建築工地上分別採用以下三種方式,把1噸的貨物從地面運到三樓,
方式一:搬運工分批搬運,需時間3h
方式二:用一台起重機提公升,需時1min
方式三:用另一台起重機提公升,需時30 s
上述三種情況下,把貨物由地面運到三樓時,請思考以下問題:
1、 用不同的方式,對貨物所做的功是否相同?
2、所用時間不同,三種方式中做功的快慢是否相同?
思考2:不同的機器或物體做功有快有慢,怎樣比較它們做功的快慢呢?
情景設定1 :現有甲乙兩人摘棉花,甲6天摘了500kg,乙8天摘了600kg,你打算怎麼樣比較誰摘得快?
總結:比較做功快慢的有兩種方式:
一是比較另一是比較
一、 功率的定義
功率的定義
表示式單位功率為量.
物理意義
例1:乙個物體在力f的作用下,在時間t內發生的位移為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
總結:公式是平均功率還是瞬時功率?公式p=fv求的是平均功率還是瞬時功率?
公式p=fv能不能求解平均功率?
訓練:1.一台機器用2分鐘時間做了的功,在臺機器的功率是多少?
訓練 2.關於功率,下列說法中正確的是( )
a:功率是說明做功多少的物理量b:功率是說明力做功快慢的物理量
c:做功時間越長,功率一定小d:力做功越多,功率一定大
任務二合作**
引導:下面大家閱讀教材「額定功率和實際功率」一段,你對「額定功率和實際功率」是怎樣理解的?
二、額定功率和實際功率
1、實際功率:指機器功率.
2、額定功率:指機器功率,也就是機器銘牌上的標稱值.
注意:機器不一定在額定功率下工作,機器正常工作時實際功率總是小於或等於額定功率,機器只能在短暫時間內實際功率略大於額定功率,但不允許長時間超過額定功率。
生活中的額定功率:長跑運動員不能用100公尺短跑的速度來完成5000公尺的賽跑路程,是由於體育運動中的比賽是一種挑戰運動極限的比賽,人跟機器一樣,不能長時間超負荷運轉,短跑運動員在100公尺的短跑中,時間不過是十幾秒,能以最大的速度跑完全程,此時運動員輸出的功率是正常時的數十倍,在5000公尺長跑中,運動員不可能長時間超負荷運動,因此長跑運動員不可能一直保持百公尺賽跑那樣的速度。人做功過快,會引起疲勞甚至對人體造成傷害(如:
韌帶拉傷),同樣的汽車超負荷工作會造成發動機熄滅或者燒毀(如:汽車滿載上坡時中途熄火)
3、總結:額定功率實際功率額定功率與實際功率的關係
任務三理解推導
三、功率和速度
1.功率計算
⑴.平均功率
表示做功在某段時間或發生某段位移的平均快慢.
表示式: 或 ,這裡的是平均速度.
⑵.瞬時功率
表示在某時刻或某位置做功的快慢.
表示式: ,這裡的是瞬時速度.如何表示瞬時功率.
2.公式的應用
(交流與討論):汽車等交通工具在啟動和行駛過程中,其牽引力和行駛速度是怎樣變化的?請同學們閱讀教材相關內容,用自己的話加以解釋。
根據公式p=fv:
(1)當牽引力f一定時,功率p和速度v之間有什麼關係?
(2)當速度v一定時,牽引力f和功率p之間關係如何?
(3)當輸出功率p一定時,牽引力f和速度v之間有什麼關係?
當功率p一定時,f與v成比,即做功的力越大,其速度就 .當交通工具的功率一定時,要增大牽引力,就要減小速度,所以汽車上坡時,司機用 .
思考:速度能無限增大嗎?
當速度v一定時,p與f成比,即做功的力越大,它的功率就 .汽車從平路到上坡時,若要保持速率不變,必須 ,增大發動機功率來得到較大的 .
思考:f能無限增大嗎?
當力f一定時,功率p與速度v成比,即速度越大,功率 .起重機吊起同一物體時以不同的速度勻速上公升,輸出的功率不等,速度越大,起重機輸出的功率 .
思考:功率能無限增大嗎?
例3:質量m=3kg的物體,在水平力f=6n的作用下,在光滑水平面上從靜止開始運動,運動時間t=3s,求:
①.力f在t=3s內對物體所做的功
②.力f在t=3s內對物體所做功的平均功率
③.在3s末力f對物體做功的瞬時功率
訓練 2.如圖所示,位於水平面上的物體a的質量為5kg,在f=10n的拉力作用下從靜止開始運向右運動,位移s=36m時撤去拉力f。求:
在下述兩種條件下,力f對物體的平均功率各是多大?
任務四自我測評
1.下面關於功率的說法中正確的是
a.做功多的汽車,功率一定大
b.功率大的汽車做功一定快
c.功率是描述做功快慢的物理量,所以-10kw的功率小於5kw的功率
d.以上說法都不對
2.物體a、b質量相同,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,由靜止開始都通過了相同的位移s,那麼
a.力f對a做功較多,做功的平均功率也較大
b.力f對b做功較多,做功的平均功率也較大
c.力f對a、b做的功和做功的平均功率都相同
d.力f對a、b做功相等,但對a做功的平均功率較大
3.質量m的物體以速度水平丟擲,求從丟擲經過時間t重力的平均功率,t時刻重力的瞬時功率.(忽略空氣阻力)
任務五難點解析
機車的兩種啟動方式
⑴.汽車在水平路面上以恆定功率()啟動:設p=12w f=2n m=2kg
既然是汽車啟動,汽車速度應該從開始增大,在下表中再設定幾個汽車的速度數值,填寫各個數值所對應的功率、力、加速度的數值大小
根據**中資料分析,思考:
(1) 汽車以恆定功率啟動,牽引力功率始終
(2) 汽車的速度不斷增大時牽引力
(3) 汽車速度不斷減小時加速度
(4) 當牽引力嬌笑道跟摩擦力相等時加速度為即汽車不再加速,此時速度達到
(5) =fv= , =,即汽車速度的最大值由和共同決定
(6) 汽車在運動過程中的加速度變化時:汽車先做加速度的便加速運動,後做勻速直線運動。
(7) 理論推導及其影象
⑵.汽車在水平路面上以恆定加速度啟動設=12w f=2n m=2kg a=2
根據**中資料分析,思考:
(1)汽車以恆定加速度a啟動,牽引力始終汽車的速度牽引力功率隨之
(2)汽車的功率達到時,汽車的速度達到恆定加速度階段的但不是整個運加速過程的最大速度(思考為什麼?)
(3)汽車牽引力功率將保持額定功率不變進入額定功率加速階段:
a當汽車加速過程中牽引力功率達到額定功率時。牽引力功率 ,將保持額定功率
b汽車速度不斷增大時牽引力
c汽車速度不斷增大時加速度
d當牽引力減小到跟摩擦力阻力相等時加速度最後將做運動
(4)理論推導及其影象
任務六訓練提高
1.汽車以額定功率從靜止開始行駛時,一定是
a.速度變大,加速度也變大 b.速度變小,加速度也變小
c.速度變大,而加速度變小 d.速度最大時,牽引力一定也最大
2.一台起重機以f1=2.1×103n的牽引力,將質量為m=200kg的貨物從靜止起勻加速豎直向上提公升,經過一段時間,速度達到2m/s.
如果該起重機的額定功率是.(g取10m/s2),求:
⑴.在此過程中起重機的平均功率
⑵.在此過程中起重機的最大瞬時功率
⑶.若要此貨物勻速上公升,則上公升的速度是多大?
4.汽車發動機的額定功率為60kw,汽車質量為5t,汽車在水平路面上行駛時,阻力是車重的0.1倍,g取10m/s2,問:
⑴.汽車保持額定功率從靜止起動後能達到的最大速度是多少?
⑵.若汽車保持0.5m/s2,的加速度作勻加速運動,這一過程能持續多長時間?
⑶.汽車保持額定功率運動,若速度為4m/s,則汽車的加速度為多少?
思考:若汽車在傾角為300的斜面上行駛,情況又如何?
第七章力複習導學案
導學案的格式 年級 八學科 物理準印學科掛點領導簽字 課題 第八章運動和力複習導學案 1課時 主備教師 黃彩榮課型備課組長簽字 複習目標 1 知道力的定義及力的單位,以及力的作用是相互的,會畫力的示意圖。2 知道什麼彈力,理解拉了越大彈簧伸得越長,會使用彈簧測力計測量力。3 知道什麼是重力,理解重力...
第七章學案
學案33 串並聯電路焦耳定律 一 概念規律題組 1 下列說法中正確的是 a 乙個電阻和一根無電阻的理想導線併聯,總電阻為零 b 併聯電路任一支路的電阻都大於電路的總電阻 c 併聯電路任一支路電阻增大 其他支路不變 則總電阻也增大 d 併聯電路任一支路電阻增大 其他支路不變 則總電阻一定減小 1 ab...
第七章力與運動導學案
第七章力與運動第一節科學 牛頓第一定律 學習目標 1.利用 實驗和推理的方法得出力和物體運動的關係。2.知道牛頓第一定律並能用牛頓第一定律解決簡單的問題。3.知道什麼是慣性,認識一切物體都有慣性4.會用慣性知識解釋簡單的慣性現象。1.複習回憶 1 力的作用效果有和 2 物體的運動狀態是指和兩個方面。...