學(xué)而優(yōu)教有方11.2功率（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道功率。能說(shuō)出功率的物理意義，并能寫(xiě)出功率的定義式P=W/t及其單位。2.能結(jié)合生活中的實(shí)例說(shuō)明功率的含義。3.能應(yīng)用功率的定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，并能利用功率的概念設(shè)計(jì)測(cè)量生活中功率的大小?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】對(duì)功率概念的認(rèn)識(shí)?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】功率的推導(dǎo)式P=Fv的理解和運(yùn)用。【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問(wèn)題：1.在物理學(xué)中，用功率表示做功的。與之比叫做功率，它在數(shù)值上等于內(nèi)所做的功。2.功率的計(jì)算公式為P＝；當(dāng)物體在力F的作用下，以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，功率的計(jì)算公式為P＝.3.功率的單位：國(guó)際單位為（W），1W=J/s。常用單位有：（kW），1kW=W【合作探究】探究一、比較做功的快慢1.現(xiàn)象探究：不同機(jī)械做功快慢的比較【想想議議】（1）如圖所示，人與起重機(jī)，哪個(gè)做功快？你是怎樣比較出來(lái)的？【分析】因?yàn)槿伺c起重機(jī)做功相同，起重機(jī)所用少，所以做功快。（2）如圖所示，人與起重機(jī)，哪個(gè)做功快？你是怎樣比較出來(lái)的？【分析】因?yàn)樽龉r(shí)間相同，起重機(jī)做功，所以起重機(jī)做功快。（3）如圖所示，甲、乙、丙三位同學(xué)在做功時(shí)，所做功的多少和所用時(shí)間都不相等，所做的功和所用時(shí)間如下表所示，你能比較他們做功的快慢嗎?物體做功W/J所用時(shí)間t/s功/時(shí)間（J/s）甲推貨物8001080乙爬樓梯150010150丙提木箱600030200【分析】圖中三位同學(xué)所做的功和所用時(shí)間都不相等，我們可以分別計(jì)算三位同學(xué)所做的功和所用時(shí)間的W/t，該比值越大，做功越快。所以同學(xué)做功最快，同學(xué)做功最慢。2.總結(jié)：比較做功快慢的方法（1）時(shí)間相同，比較物體做功的多少，做功多的做功。（2）做功相同，比較做功的時(shí)間，時(shí)間短的做功。（3）功與時(shí)間都不相同，用“”可以比較做功的快慢。該比值越大，做功越快。【結(jié)論】用功/時(shí)間（W/t）可以比較做功的快慢。【想想議議】如圖所示，一個(gè)大人和一個(gè)小孩一起爬相同的樓梯，做功的多少相同嗎？能否比較他們做功的快慢？【分析】圖中兩人爬相同的樓梯，兩人升高的高度相同，但由于兩人的重力不同，根據(jù)W=Fs=Gh可知，兩人做功，大人比小孩做的功多；由于兩人上樓所用的時(shí)間不確定，所以他們做功的快慢可能相同，也可能不相同?！纠}1】如上圖所示，大人與小孩爬相同的樓梯所用時(shí)間相同，下列說(shuō)法正確的是（）A．大人與小孩做功相同，兩人功率相同B．大人與小孩做功相同，小孩功率大C．大人比小孩做功多，大人功率大D．大人比小孩做功多，小孩功率大探究二、功率根據(jù)上述事例的分析，歸納出功率的概念。1.功率（1）功率的物理意義：表示物體做功的．（2）功率的定義：功與完成這些功所用時(shí)間叫做功率．（3）公式：功率=P=W/t（4）單位①?lài)?guó)際單位：焦/秒，叫做，符號(hào)，1W=1J/s；是為了紀(jì)念英國(guó)的物理學(xué)家瓦特而用他的名字命名的。②常用單位：（kW）1kW=W2.機(jī)器的功率（1）機(jī)器銘牌中的功率銘牌是指廠家生產(chǎn)的機(jī)器投放市場(chǎng)后，向用戶(hù)提供廠家商標(biāo)識(shí)別、品牌區(qū)分、產(chǎn)品參數(shù)等信息的固定標(biāo)識(shí)。銘牌主要用來(lái)記載生產(chǎn)廠家及額定工作情況下的一些技術(shù)數(shù)據(jù)，以供正確使用而不致?lián)p壞設(shè)備。銘牌上面標(biāo)有一些數(shù)據(jù)，功率是其中的一項(xiàng)，機(jī)器的是機(jī)器的主要技術(shù)性能之一。選購(gòu)機(jī)器時(shí)，要根據(jù)實(shí)際需要選擇功率合適的機(jī)器。（2）一些物體（機(jī)器）的功率①騎車(chē)運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)時(shí)間功率約70W，短時(shí)間可達(dá)1kW；②馬長(zhǎng)時(shí)間拉車(chē)的功率約為450W；③家用電風(fēng)扇的功率約50～100W；④特斯拉車(chē)的最大功率約300kW。3.功率計(jì)算的推導(dǎo)公式（1）推導(dǎo)如果力F作用在物體上，物體沿力的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則力F的功率：P=W/t=Fs/t=F表示物體受的力，v表示物體的運(yùn)動(dòng)速度。即拉力做功的功率等于力與物體速度的乘積。適用條件：物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)與v在同一條直線上。（2）應(yīng)用【想想議議】為什么汽車(chē)上坡時(shí)，司機(jī)經(jīng)常用換擋的方法減小速度？為什么同樣一輛機(jī)動(dòng)車(chē)，在滿(mǎn)載時(shí)的行駛速度一般比空載時(shí)小得多？【分析】機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率是一定的。由P=Fv可知，牽引力的大小和運(yùn)動(dòng)速度成反比。汽車(chē)上坡時(shí)，需要牽引力，所以要速度。同樣的道理，大貨車(chē)在滿(mǎn)載時(shí)，需要的牽引力更大，所以速度就比較小。（選填“增大”或“減小”）4.功率的測(cè)量（1）測(cè)量人爬樓梯的功率【想想議議】要測(cè)量同學(xué)爬樓梯的功率，根據(jù)什么原理進(jìn)行？應(yīng)測(cè)量哪些物理量？應(yīng)選擇哪些測(cè)量工具？【分析】由P=W/t可知，要測(cè)量功率，必須測(cè)量爬樓梯所做的W和所用的t。要測(cè)自已上樓的功，根據(jù)功的公式W=Gh，需要知道體重G和樓的高度h，需要測(cè)出自己的質(zhì)量m、樓層的高度h?！緶y(cè)量原理】【實(shí)驗(yàn)器材】體重計(jì)（或磅秤）、、?！緶y(cè)量步驟】①用體重計(jì)（或磅秤）測(cè)出自己的質(zhì)量m。②用皮尺測(cè)出所登樓層的高度h。③用秒表測(cè)出自己上樓所用的時(shí)間t。④用公式P=W/t=求出人上樓的功率P。測(cè)量人爬樓梯的功率測(cè)量引體向上的功率（2）測(cè)量引體向上的功率【測(cè)量原理】P=W/t【實(shí)驗(yàn)器材】體重計(jì)（或磅秤）、刻度尺、停表?！緶y(cè)量步驟】①用體重計(jì)（或磅秤）測(cè)出自己的質(zhì)量m。②用刻度尺測(cè)出完成一次規(guī)范引體向上動(dòng)作時(shí)上升的高度h；③用停表測(cè)量出連續(xù)完成n次規(guī)范引體向上動(dòng)作時(shí)需要的時(shí)間t；④用公式P=W/t=Gh/t=。求出人上樓的功率P?！纠}2】大石頭的質(zhì)量為6t，起重機(jī)在15s內(nèi)將大石頭沿豎直方向勻速提升1m（如圖所示），起重機(jī)提升大石頭的功率是多少?g取10N/kg。例題2圖例題3圖【例題3】如圖所示是當(dāng)今流行的平衡車(chē)。某品牌平衡車(chē)的功率為240W，能以10.8km/h的速度在平直的道路上連續(xù)勻速行駛10km，則它在這個(gè)過(guò)程中受到的阻力為_(kāi)_____N，行駛這10km所做的功為_(kāi)_______

J?！纠}4】小華想利用所學(xué)的物理知識(shí)估測(cè)自己跳繩時(shí)克服重力的平均功率（不計(jì)繩重）。（1）用體重計(jì)測(cè)量自己的質(zhì)量m；（2）估測(cè)自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；（3）用（填測(cè)量器材）記錄跳n次所用的時(shí)間t；（4）數(shù)據(jù)處理：平均功率P＝；（5）小明和小華兩人想比較跳繩的平均功率（假設(shè)兩人跳起的平均高度相同），則。A．頻率相同，體重大的功率大B．頻率相同，跳的時(shí)間長(zhǎng)的功率大C．體重相同，頻率高的功率小D．體重相同，跳的時(shí)間長(zhǎng)的功率大【精講點(diǎn)撥】1.功率的定義式P=W/t具有普遍意義，適用于任何情況。①使用公式時(shí)，一定要注意三個(gè)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，功W一定是對(duì)應(yīng)的時(shí)間t內(nèi)完成的，這樣算出來(lái)的功率才是時(shí)間t內(nèi)的功率。②由P=W/t計(jì)算出的功率是平均功率，即在時(shí)間t內(nèi)的平均功率。2.功率的推導(dǎo)式P=Fv，使用此式計(jì)算功率時(shí)，是指物體在恒力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況。力F與速度v在同一條直線上。利用P=Fv分析問(wèn)題時(shí)，注意機(jī)器發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率是一定的，力F與速度v是成反比的。3.功率的測(cè)量測(cè)量物體多次重復(fù)運(yùn)動(dòng)的功率時(shí)，注意：實(shí)驗(yàn)器材可以根據(jù)測(cè)量功率的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行選取，如跳繩功率的測(cè)量原理為P=Wt=【歸納整理】第2節(jié)功率【課堂練習(xí)】1．采用功與時(shí)間比值的方法，得到“單位時(shí)間”內(nèi)做的功，這樣就方便比較做功的快慢了，這個(gè)比值叫做。這種方法，實(shí)質(zhì)上還是用（選填“時(shí)間相同比較功”或“功相同比較時(shí)間”）來(lái)比較做功快慢的。2．如圖所示，小明用200N的水平力推著重為300N的木箱在水平地板上10s前進(jìn)了4m，松手后，木箱又向前自由滑行了1m后靜止。整個(gè)過(guò)程中，木箱的重力做功J，小明對(duì)木箱做功J，功率是W。3．小杰背著書(shū)包回家，在水平路面上行走100m用時(shí)100s，乘坐電梯從1樓到21樓用時(shí)30s，以下符合實(shí)際的是（）A．電梯對(duì)小杰做功約3.6×103JB．小杰乘坐電梯上升時(shí)，對(duì)書(shū)包不做功C．電梯對(duì)小杰做功的功率約1200WD．小杰在水平路面行走時(shí)，重力做功的功率約600W4．如圖所示，一個(gè)大人和一個(gè)小孩均從1樓爬到4樓，所用時(shí)間相同，大人的質(zhì)量比小孩大，下列說(shuō)法正確的是（）A．小孩做的功較多 B．大人做的功較多C．小孩做功功率較大 D．大人和小孩做功功率一樣大5．如圖所示，用大小相同的力F，使質(zhì)量不同的兩物體沿力的方向移動(dòng)相同的距離s，所用的時(shí)間相同，則兩次所用的力對(duì)物體所做的功和功率（）A．圖甲做的功較多B．圖乙做的功較多C．甲、乙的功率一樣大D．圖甲的功率一定比圖乙大6．如圖是當(dāng)今世界上最新研發(fā)的“偵探獵犬”超音速汽車(chē)，最大車(chē)速能達(dá)到1.6×103km/h，它創(chuàng)造了短期內(nèi)無(wú)法超越的世界紀(jì)錄。在某次測(cè)試中，該超音速汽車(chē)以1.26×103km/h的速度在水平軌道上勻速直線行駛時(shí)，汽車(chē)受到水平方向的阻力為1.8×105N，求在這次測(cè)試中：（1）汽車(chē)受到水平方向的牽引力；（2）汽車(chē)牽引力的功率。

7．圖中的甲乙兩人想進(jìn)行爬樓梯比賽，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案比較他們登樓梯功率的大小。（1）測(cè)量所需要的器材有：；（要求寫(xiě)出三種器材）（2）小麗同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量步驟如下，請(qǐng)你完成填空并選出你認(rèn)為其中多余的步驟是：（）A、測(cè)出兩人的體重分別為m1和m2；B、測(cè)出樓梯的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)；C、測(cè)出一樓到三樓的豎直高度為h；D、測(cè)出兩個(gè)人上樓梯所用的時(shí)間分別為t1和t2；E、據(jù)公式，可算出兩人爬樓梯的功率。（3）請(qǐng)你幫小麗設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄表格