11.2功率（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能結(jié)合生活實例，知道物理學(xué)中的功率，知道功率的定義式P=W/t并能進行簡單計算。2.能類比速度定義的方法，建立功率的概念，發(fā)展科學(xué)思維能力。3.能在了解生活中不同機械功率的基礎(chǔ)上，設(shè)計測量功率大小的實驗，提升科學(xué)探究能力。4.通過分析和解決生產(chǎn)生活中的實際問題，加深對功率定義式的理解，培養(yǎng)將物理知識與生產(chǎn)生活相聯(lián)系的意識。【學(xué)習(xí)重點】對功率概念的認(rèn)識?！緦W(xué)習(xí)難點】功率的推導(dǎo)式P=Fv的理解和運用?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：1.在物理學(xué)中，用功率表示做功的。功與做功所用時間叫作功率。2.功率的計算公式為P＝；當(dāng)物體在力F的作用下，以速度v做勻速直線運動時，功率的計算公式為P＝。3.功率的單位：國際單位為（W），1W=J/s。常用單位有（kW），1kW=W?！竞献魈骄俊刻骄恳?、功率1.比較做功的快慢（1）現(xiàn)象探究：不同機械做功快慢的比較【想想議議】①如圖所示，人與起重機，哪個做功快？你是怎樣比較出來的？【分析】因為人與起重機做功相同，起重機所用少，所以做功快。②如圖所示，人與起重機，哪個做功快？你是怎樣比較出來的？【分析】因為做功時間相同，起重機做功，所以起重機做功快。【想一想】若做的功和所用時間都不相同，怎樣比較做功的快慢呢?③圖中是三個人（物體）做功的情景，怎樣比較他們做功的快慢?甲乙丙物體做功W/J所用時間t/s功/時間（J/s）甲推貨物前進50010乙提高了貨物120060丙舉高了木箱80005【分析】圖中三個人（物體）所做的功和所用時間都不相等，我們可以分別計算他們所做的功和所用時間的W/t，該比值越大，做功越快。所以做功最快，做功最慢。（2）總結(jié)：比較做功快慢的方法①時間相同，比較物體做功的多少，做功多的做功快。②做功相同，比較做功的時間，時間短的做功快。③功與時間都不相同，用“功/時間”可以比較做功的快慢。該比值越大，做功越快。結(jié)論：用可以比較做功的快慢?！鞠胂胱h議】如圖所示，一位大人和一位同學(xué)一起均從一樓爬到五樓，所用時間相等。他們做功相同嗎？能否比較他們做功的快慢？【分析】圖中兩人從一樓爬到五樓，兩人升高的高度相同，但兩人的重力不同，根據(jù)W=Fs=Gh可知，兩人做功不同，大人比同學(xué)做功。由于兩人上樓所用的時間相等，所以大人做功比同學(xué)。根據(jù)上述事例的分析，類比速度概念的建立，也采用比值法建立功率的概念。2.功率（1）物理意義：表示物體做功的快慢。（2）定義：功與做功所用時間叫作功率。（3）公式：功率=功/時間P=。（4）單位①國際單位：焦/秒，叫作，符號W，1W=1J/s。②工程技術(shù)上常用單位：（kW）。1kW=103W3.機器的功率（1）機器銘牌中的功率銘牌主要用來記載生產(chǎn)廠家及機器正常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，機器的功率是機器的主要技術(shù)性能之一。選購機器時，要根據(jù)實際需要選擇功率合適的機器。（2）一些物體（機器）的功率騎車運動員長時間功率約70W，短時間可達(dá)1kW；家用電風(fēng)扇的功率約50～100W；家用轎車發(fā)動機的功率約80kW；動車組的功率為5500~20000kW?！纠}1】如圖所示為我國登山愛好者成功登頂珠穆朗瑪峰的過程，體重（含裝備）越大的隊員一定（）A．做功越多 B．功率越大C．做功越快 D．功率越小探究二、功率的計算1.功率的計算（1）計算功率：根據(jù)定義式P=W/t進行。（2）計算功：根據(jù)變形式W=進行。（3）計算時間：根據(jù)變形式t=進行。（4）單位：全部各物理量采用國際單位制。即功W的單位用（J）；時間t的單位用（s），功率P的單位用（W）。2.計算功率的推導(dǎo)公式【想一想】如果力作用在物體上，物體沿力的方向以速度做勻速直線運動時，則力的功率與和是什么關(guān)系？（1）推導(dǎo)：作用在物體上的力設(shè)為F，物體沿力的方向以速度v做勻速直線運動。則力F的功率：P=W/t=。公式中F表示物體受的力，v表示物體勻速直線運動的速度。即拉力做功的功率等于與物體運動的乘積。適用條件：物體做勻速直線運動，F(xiàn)與v在同一條直線上。（2）應(yīng)用P=Fv分析問題【想想議議】為什么汽車上坡時，司機經(jīng)常用換擋的方法減小速度？為什么同樣一輛機動車，在滿載時的行駛速度一般比空載時小得多？汽車上坡減小速度貨車滿載時的速度小于空載時的速度【分析】汽車發(fā)動機的最大功率是一定的。由P=Fv可知，牽引力的大小和運動速度成反比，汽車上坡時，需要牽引力，所以要速度。同樣的道理，大貨車在滿載時，需要牽引力，所以就要行駛速度（以上均選填“增大”或“減小”）。3.功率的測量（1）測量人爬樓梯的功率【想想議議】要測量同學(xué)爬樓的功率，根據(jù)什么原理進行？應(yīng)測量哪些物理量？選擇什么測量工具？【分析】由P=W/t=Gh/t可知，要測量同學(xué)爬樓梯的功率，需要測量體重G（或質(zhì)量m）、_________和_________?！緶y量原理】P=_________?！緦嶒炂鞑摹矿w重計（或磅秤）、_________、_________?！緶y量步驟】①用體重計（或磅秤）測出自己的質(zhì)量m。②用皮尺測出所登樓層的高度h。③用秒表測出自己上樓所用的時間t。④用公式P=W/t=求出人上樓的功率P。測量爬樓梯的功率測量引體向上的功率（2）測量引體向上的功率【測量原理】P=W/t【實驗器材】體重計（或磅秤）、刻度尺、停表。【測量步驟】①用體重計（或磅秤）測出自己的質(zhì)量m。②用刻度尺測出完成一次規(guī)范引體向上動作時上升的高度h；③用停表測量出連續(xù)完成n次規(guī)范引體向上動作時需要的時間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。某品牌平衡車的功率為240W，能以10.8km/h的速度在平直的道路上連續(xù)勻速行駛10km，則它在這個過程中受到的阻力為______N，行駛這10km所做的功為________

J?！纠}4】小華想利用所學(xué)的物理知識估測自己跳繩時克服重力的平均功率（不計繩重）。（1）用體重計測量自己的質(zhì)量m；（2）估測自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；（3）用（填測量器材）記錄跳n次所用的時間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，跳的時間長的功率大C．體重相同，頻率高的功率小D．體重相同，跳的時間長的功率大【精講點撥】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，一定要注意三個量的對應(yīng)關(guān)系，功W一定是對應(yīng)的時間t內(nèi)完成的，這樣算出來的功率才是時間t內(nèi)的功率。②由P=W/t計算出的功率是平均功率，即在時間t內(nèi)的平均功率。2.功率的推導(dǎo)式P=Fv，使用此式計算功率時，是指物體在恒力作用下做勻速直線運動的情況。力F與速度v在同一條直線上。利用P=Fv分析問題時，注意機器發(fā)動機的最大功率是一定的，力F與速度v是成反比的。3.功率的測量測量物體多次重復(fù)運動的功率時，注意：實驗器材可以根據(jù)測量功率的實驗原理進行選取，如跳繩功率的測量原理為P=Wt=【歸納整理】第2節(jié)功率【課堂練習(xí)】1．采用功與時間比值的方法，得到“單位時間”內(nèi)做的功，這樣就方便比較做功的快慢了，這個比值叫做。這種方法，實質(zhì)上還是用（選填“時間相同比較功”或“功相同比較時間”）來比較做功快慢的。2．小明捧著一摞質(zhì)量為3kg的書從教學(xué)樓1樓勻速走到4樓，用時30s，則他上樓時對書做功的功率最接近于（）A．1W B．9W C．20W D．30W3．四名同學(xué)在公園進行登山比賽，如果規(guī)定功率最大者獲勝，那么最后勝出者一定是（

）A．體重最大的一個 B．時間最短的一個C．速度最大的一個 D．做功最快的一個4．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相同的距離s，所用的時間相同，則兩次所用的力對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5．如圖是當(dāng)今世界上最新研發(fā)的“偵探獵犬”超音速汽車，最大車速能達(dá)到1.6×103km/h，它創(chuàng)造了短期內(nèi)無法超越的世界紀(jì)錄。在某次測試中，該超音速汽車以1.26×103km/h的速度在水平軌道上勻速直線行駛時，汽車受到水平方向的阻力為