鲁科版必修二13功率03

鲁科版必修二13功率03内容摘要：

只会增加 发动机的输出功率（超过额定功率），发动机将因超负荷而过热损坏。 （ 2） 这是一种正确的操作方式，当司机将发动机的速度档位调低后，速度减小了，牵引力加大了，只要牵引力足够，汽车便可顺利上坡。 教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论，如： （ 1）汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，为什么。 （汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，来得到较大的牵引力。 ） （ 2）汽车上坡时，要保持速度不变，应如何做。 （汽车上坡时，要保持速度不变，就必须加大油门，增大输出功率来得到较大的牵引力。 ） （ 3）起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时，为什么发动机的输出功率越大，起吊速度就越大。 （起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时，由于牵引力与重物的重力相等，即牵引力保持不变，发动机输出的功率越大，起吊的速度就越大。 ） 思考：汽车等交通工具，如何才能获得更大的行驶速度。 教师：由 P = W / t求出的是瞬时功率还是平均功率 ? 学生小组讨论后得出：由公式 P = W / t求出的功率，反映了该力在 t时间内做功的平均快慢，故由公式 P = W / t求出的功率是平均功率。 教师：人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。 （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。 ） 教师：奥运长跑运动员能否用 100m短跑的速度来完成 5000m的赛跑路程呢。 为什么。 （奥运比赛是一种挑战运动局限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在 100m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 5000m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。 ） 说明：让学生通过思考自己身边所熟悉的问题，认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。 教师：你对“额定功率和实际功率以及平均功率和瞬时功率”是怎样理解的。 ① 额定功率： 指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。 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，机器不一定都在额定功率下工作。 ② 实际功率： 机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。 实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称满负荷运行），但不 能大于额定功率，否则容易将机械损坏。 机车启动过程中，发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。 ③ 平均功率： 物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率。 通常用定义式 P=W/t描述，只有当物体匀速运动时，才等于瞬时功率。 ④ 瞬时功率： 物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。 通常用 P=Fv表示，必须注意 F、 v与 P的同时性。 很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来，计算家里的每部机器每天要做多少功。 要消耗多少电能。 哪一部机器最耗电。 并与同学进行交流。 教师：（课件展示） （ 1）当牵引力 F一定时，功率 P和速度 v之间有什么关系。 （ 2）当速度 v一定时，牵引力 F和功率 P之间关系如何。 （ 3）当输出功率 P一定时，牵引力 F和速度 v之间有什么关系。 根据公式 P =F v可知，物体的运动速度 v与牵引力 F成反比，如果汽车需要较大的牵引力，就必须减小运动速度。 课件展示下列关系： F 一定时， P∝ v （板书） 据 P=Fv可得 v 一定时， P∝ F （板书） P 一定时， F∝ v1 （板书） ： P=Fvcosα （α为力 F与瞬时速度 v方向间的夹角） 说明： （ 1）当 F为合外力时， P为合外力做功的功率；当 F为某一外力时， P为该力做功的功率； （ 2）在汽车等交通工具一类问题中，式中 P 为发动机的实际功率， F 为发动机的牵引力， v为汽车的瞬时速度。 4． 学生进行测功率活动。 教师：如何才能知道在某种运动中自己做功的功率呢。 请同学设计一个测量方案，并进行实际测量。 （激励积极思考、设计可行方案，动脑动手，体验科学探究实验方法和感受实验成果的喜悦。 ） 预测学生的实验方案可能有：（让学生结合自己的情况来进行设计实验） 方案 1：学生快速跑上楼，来测量做功的最大功率； 方案 2：估算学生自 己平时上楼或爬山过程的功率； 方案 3：设计沿某一竹杆或树杆上爬一定的高度，来测量做功功率； 方案 4：利用跳绳运动，来测量做功功率； 方案 5：测算自己举起杠铃时的最大功率（需要同学的帮忙）； 方案 5：„„ 说明： （ 1） 有关实验方案、原理、器材、数据的测定及同学协作等，都应放手让学生自行讨论、分工，这样才能培养学生的实验能力，提供学生合作交流的机会。 （ 2） 方案选定后，要注意引导学生如何求功和功率，需要选择哪些实验器材，测量哪些物理量。 测量是否存在误差问题，如何才能较准确地测量。 （ 3） 根据学生设计的方案。