1、功率教学目的:通过日常生活中的实例和生产中的实际,在讨论中 使学生能理解功率的概念。 学会使用功率的基本公式,一解答简单的物理习题。 教学方法:讨论法。 教学内容 引言:在日常生活中和在生产实际中,不仅要考虑机械效率,还有一 个重要的概念,对于生产设计和使用机械做功时必需要考虑的一个物理量。 我们要通过几个典型问题的讨论,理解它,认识它的重要性。 【例 1】 建筑工地上需要将 1000块砖送到 15米高的楼上。 方法如下: 1人用筐将砖运送到楼上。2人用滑轮将砖运送到楼上。3使用起重机将砖运送到楼上。 提问:以上三种方法,除了机械效率不同外还有什么不同。(待学生思考不必要求立即回答)。 【例
2、2】 一 个人用通常的步伐走上三楼,或以快速地跑到三楼上。 提问:两种方法所做的功的情况有何不同。(要求同上题,先认真去思考,不必急于作答。) 【例 3】 有一个重型的机器,需要推至距 100米远的厂房内。 方法有三: 1工人们用推力推到厂房内。 2工人们用车推到厂房内。 3用马车拉到厂房内。 提问:三种方法完成此功有何不同。 对比上述三例,当人们完成一定的功时,存在着一个具体的实际问题是什么? 启发同学得出答案: 物体 做功有快、有慢。 在例 1中起重机做功快。 例 2中人跑到三楼做功快。 例 3中用马车做功快。 物理学里用功率来表示物体做功的快慢,板书:因此,单位时间里完成的功,叫做功率。
3、 根据定义可得出: 板书:各物理量的国际单位,写在公式中。 1瓦特1 焦耳/秒,1 千瓦1000 瓦,1 兆瓦106 瓦特。 指出:功率是机器的主要技术性能之一。 功率小,做功慢,耗能少。 功率大,做功快,耗能多。 【例题】 高出水面 30米处有一个容积是 50米 3的蓄水池,要用一台离心式水泵抽水给蓄水池,1 小时能把水池充满即可,这台水泵的功率至少是多少千瓦? 已 知:h30 米,V50 米 3, t1 小时3600 秒, 求:P 解:分析,根据已知条件 mV。 m1103 千克/米 350米 35104 千克 所以 G5105 牛顿。 WGh 5105 牛顿30 米15106 焦耳。 答
4、:这台水泵的功率至少是 4.2千瓦。 指出:根据已知条件和所求 的物理量的基本公式,知道水泵是克服水重而做功,故在题内首先根据水的质量求出水重,这样再代入功率的基本公式中求功率。 为什么题目最后所求的是“功率至少是”多少千瓦?为什么不求等于多少或者求最大是多少千瓦。 这是因为在实际中水泵有轴功率和配套功率的区别,轴功率是指单独水泵本身所能完成的功率,如果按题内所求功率,只能满足轴功率,那么水泵是无法工作的,因为水泵必须同其它机器 配合使用才能工作,所以配套功率是要大于轴功率的,这是否是功率越大越好呢?不是的,因为功率越大,必定耗电或耗油多,是不符合经济效益的。 作业习题 1、2、3。【习题演练
5、】1物体在_叫功率,它是反应物体_的物理量,国际单位制中的单位是_。某机器的功率为 5 W,其物理意义是_。2两台机器的功率 之比为 32,它们做同样的功所需要的时间之比为_;在相同的时间里,做功之比为_。3举重运动员在 3 s内把 1500 N的杠铃举高到 1.8 m,他对杠铃做了_J 的功,功率是_W,若举在空中停了 3 s,则这个过程做了_J 的功,功率是_W。4如图 1所示,重为 100 N的物体在 F的作用 下 以 12 m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动,此时,弹簧秤的示数为 4 N,则拉力 F=_,功率是_W。图 15质量为 40 kg的物体,在光滑的水平面上做匀速直线运动,
6、在 5 s内通过的距离为 10 m,那么外力对物体做的功为_J,功率是_W。6甲、乙两人各把 200块砖从一楼搬到四楼,甲、乙需要的时间之比为 23,则甲、乙两 人对砖做的功之比 W 甲 W 乙 =_,功率之比 P 甲 P 乙 =_。7关于功率的概念正确的说法是 A.功率越大,越省力 B.功率越大, 表示做功越快C. 功率越 大,做功越多D. 功率越大,表示做功所用的时间越短 8下面说法 中正确的是 A.功率跟时间成正比,所以只要时间短,功率就大B.从 P= t可知,功率的大小跟功成正比,所以只要做的功多,功率就大C.功率大的机械比功率小的机械做的功多D. 甲每小时做的功比乙每小 时做的功多,
7、甲的功率就比乙的功率 大9甲、乙两台机器的功率之比为 43,它们工作时间 之比为 13,它们所做的功之比 W 甲 W 乙 为 A.29 B.21 C.49 D.3210甲、乙两物体质量相等,用外力使甲物体以速度 v1匀速上升 6 m,外力做功 W1,功率为 P1,用外力使乙物体以速度 v2匀速上升 6 m,外力做功 W2,功率为 P2,已知v1 v2,则 A.W1=W2 P1=P2 B.W1 W2 P1=P2C.W1=W2 P1 P2 D.W1 W2 P1 P2 11如图 2所示,在绳子自由端用 20 N的拉力把重为 80 N的物体匀速提高 8 m时,拉力所做的功是多少?若重物匀速上升的速度是
8、 2 m/s,则拉力的功 率是多少?图 212一辆汽车装满货 物共重 4.9104 N,在平直公路上匀速行驶,在 10 min内前进了 6 km,这时发动机的功率为 6.615104 W,求:(1)这段时间内汽车的牵引力做了多少功?(2)汽车所受 重力做了多少功? (3)汽车所受的阻力是多少? 13甲、乙、丙三位同学分别将铁块匀速竖直向上提升,所得实验数据如下表同学 铁块 重力 G/N 升高高度 h/m 时间 t/s甲 2 1.5 2乙 4 1 4丙 5 0.5 5(1)根据上表可知,做功最多的是_同学,做功最快的是_同学。(2)为了表示做功的快慢,他们在表中增加了最后一列(空栏)项目,这个项目的含义是_,为此物理学中引入一个物理量叫_。参考答案:1 单位时间内完成的功 做功快 慢 W 机器在 1 s内做了 5 J的功223,32 32700,900,0,0 42 N,48 50,0 611,32 7B 8D 9C 10C 11640 J,160 W 123.96910 7 J,0,6.61510 3 N13(1)乙,甲 (2)物体在单位时间内完成的功, 功率