功率的概念

７．３功率

功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容，如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量．瞬时功率的概念学生较难理解，这是难点．学生往往认为，在某瞬时物体投有位移就没有做功问题，更谈不上功率了．如果学生没有认识到功率是{煎蔗能量转化快慢的物理量，这个难点就不易突破，因此，在前面讲清楚功率的物理意义很有必要，它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础·关于发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系，最好采用课后专题讲座的形式进行，以便通过分析汽车由开动到匀速行驶的物理过程，使学生养成分析物理过程的习惯，避免简单地套用公式．

情景导入

教师指导学生回忆日常生活中人们劳动时的情景，并分组让学生举例，讨论分析人和机械做功有什么区别，教师归纳．

1．挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多．

2．建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上，起重机和搬运工相比，起重机要比工人快得多．

3．从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多

4．家住在高楼(如9层)，乘电梯比走路要快得多．

5．拖拉机耕地比牛耕地要快得多，等等．

列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，研究功率具有重要的现实意义．引出本节课的学习内容——功率．

图片导入．

大屏幕投影有关功率的几幅图片，并提供相应的性能参数，让同学们仔细观察，体会即将学习的物理量――功率，是衡量机械的重要参数

通过观察图片，引导学生体会，在不同的机械装置中，功率这一参数的数值是不同的，它就是用来描述物体做功快慢的．学习了本节课，我们会对“功率”这一参数，有更加深刻的理解．

推进新课

一、功率

首先以提问方式复习上一节所学习的主要内容，重点是功的概念和功的物理意义．然后提出力对物体做功的实际问题中，不但存在着做功多少的问题，还有做功快慢的区别．做功多少的计算我们上节课已经讨论了功的计算公式，引导学生思考：物理学中又是如何来描述傲功快慢的呢?物理学中为了描述力对物体做功的快慢，引入了“功率”这一物理量，本节

课我们就来研究这个问题．

情境设置l：现有甲、乙两人摘棉花，甲6天摘了500 k9，乙8天摘了600 k9，你打算怎样比较谁摘得快，并说出你的方法．

情境设置2：力F１对甲物体做功为W1，所用时问为t1；力F2对乙物体做功为w2，所用时间为ｔ2，在下列条件下，哪个力做功快……………………．………………．……( )

学生能够想到利用工作量与时间的比值来衡量甲、乙两人的工作快慢．用比值来反映快慢，比值大的快，比值小的慢．

在以上基础上，继续创设情境，引出“功率”的概念．

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对于功率的概念，初中已经作了初步的学习，因此学生在理解上较为容易．教师直接创设情景主要是让学生感受“功率”这一概念提出的必要性．

总结：做功快慢的比较有两种方式：一是比较完成相同的功所用的时间；另一是比较在相同的时间内完成的功．

在物理学中，一个力所做的功w跟完成这些功所用时间t的比值

叫做功率．用P表

示，即

物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量．

上式是功率的定义式，也是功率的量度式，P与W、t间无比例关系，做功的．快慢由做功的物体本身决定．根据这一公式求出的是平均功率，同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法

指导学生说出公式中各个字母所表示的物理量和单位．并概括功率的单位，国际单位：瓦特，常用单位有千瓦．

【讨论与交流】

小实验：把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑．请同学仔细分析一下，在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力

做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大，情况会有什么变化?倾角增大时，功率是否

也增大?

提示：①比较不同倾角时的功率，应注意硬币开始下滑处的高度应相同．讨论功率时须指明哪个力的功率．

②实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率．注意引导学生进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行的推演，使思维更加严密．

例１一个物体在力F的作用下，在时间t内发生的位移为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．’

解答．略．

P=Fv可求平均速度(v是平均速度)

课堂训练

1．一台机器用2分钟时间做了6×104 J的功，这台机器的功率是多少?

2．关于功率，下列说法中正确的是·………………………………………………一( ) A．功率是说明做功多少的物理量

B．功率是说明力做功快慢的物理量

C．做功时间越长，功率一定小

D．力做功越多，功率一定大

答案：1．500 W 2，B

二、额定功率与实际功率

问题l：人用力直接做功能否像汽车做功那样快呢?汽车做功能否像飞机做功那样快呢?人如果做功过快，会产生什么后果呢?汽车超负荷运转会产生什么后果呢?

问题2：长跑运动员能否用l00米短跑的速度来完成5 000米的赛跑路程呢?为什么?

提示：1．人做功过快，会引起疲劳，甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁．

2．奥运比赛是一种挑战运动极限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100米赛跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍．在5 000米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度．

总结：1．额定功率：指机械在长时间正常工作时的最大输出功率，也是机械发动机铭牌上的标称值，额定功率是动力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一定的． 2．实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率，实际功率可以小于额定功率，可