功率教案
三、功率和速度(學生思考老師提出的問題，推導功率與速度的關系式)生：根據功的計算式w＝flcosa和功率的計算公式p＝w/t，可以得到p＝flcosa/t，而l/t=v，所以p＝fvcosa. 師：a指的是什么?什么時候a＝0? 生：a指的是受力方向和速度方向的夾角，當力的方向和速度方向在一條直線上時，a＝0. 師：我們把這個公式簡化一下，當a＝o時p＝fv，那么這個公式是表示的平均速度還是瞬時速度呢? 生：公式p＝fv中若v表示在時間t內的平均速度，p就表示力f在這段時間t內的平均功率；如果時間t取得足夠小，公式p＝fv中的v表示某一時刻的瞬時速度時，p表示該時刻的瞬時功率.問題：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當功率p一定時，f與v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。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，司機用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。②當速度v一定時，p與f成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。汽車從平路到上坡時，若要保持速率不變，必須加大油門，增大發動機功率來得到較大的牽引力。③當力f一定時，功率p與速度v成正比，即速度越大，功率越大。起重機吊起同一物體時以不同的速度勻速上升，輸出的功率不等，速度越大，起重機輸出的功率越大。 [討論與交流] 有同學認為：根據p＝fv。，機械的功率p一定，f與v成反比，那么，當v趨于零時，f將趨于無窮大；當f趨于零時，v趨于無窮大.因此，哪怕功率較小的機械，也可能獲得很大的牽引力或很大的運動速度.你對此有何看法?同學們展開討論，發表各自的觀點. [小結]本節講述功率的概念、功率公式的應用.功率的概念、功率的物理意義是本節的重點內容，如果學生能懂得做功快慢表示的是能量轉化的快慢，自然能感悟出功率實際上是描述能量轉化快慢的物理量.要使學生確切地理解公式p＝fv的意義，要通過例題的教學，使學生會應用基本公式進行計算，對平均功率和瞬時功率有所理解.瞬時功率的概念學生較難理解，這是難點.學生往往認為，在某瞬時物體沒有位移就沒有做功問題，更談不上功率了.如果學生沒有認識到功率是描述能量轉化快慢的物理量，這個難點就不易突破，因此，在前面講清楚功率的物理意義很有必要，它是理解瞬時功率概念和物理意義的基礎.關于發動機的額定功率與汽車的最大速率之間的關系，最好采用課后專題講座的形式進行，以便通過分析汽車由開動到勻速行駛的物理過程，使學生養成分析物理過程的習慣，避免簡單地套用公式.這里可以增加一節習題課，對前三節也就是第一單元進行復習，總結這幾節的規律.關于功率的計算［例1］質量m=3 kg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=3 s，求：（1）力f在t=3 s內對物體所做的功。 （2）力f在t=3 s內對物體所做功的平均功率。（3）在3 s末力f對物體做功的瞬時功率。解析：物體在水平力f的作用下，在光滑水平面上做初速度為零的勻加速直線運動，根據牛頓第二定律，可求出加速度a==2 m/s2，則：