資源簡介

第2節(jié)　功率
知識與技能：
1．知道功率的概念。
2．結(jié)合實例理解功率的概念并用P＝進行解題。
3．了解功率在實際中的應用。
過程與方法：
通過觀察和聯(lián)系生活實際，了解功率的物理意義。
情感、態(tài)度與價值觀：
1．通過教學活動，激發(fā)學生的學習興趣和求知欲望。
2．通過學習活動，使學生進一步養(yǎng)成樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學規(guī)律的習慣，同時增強將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識。
重點：功率的概念和利用公式計算功率。
難點：對功率概念的理解和運用。
多媒體課件。
一、情景導入
小明家正在裝修新房子，小明非常高興，幫助爸爸搬磚。小明干得非常火熱，于是提出要和爸爸比賽看誰搬磚快。樓下地面放有兩堆相同的磚塊(40塊，每塊重約50 N)，小明一次最多搬起4塊，爸爸一次可以搬起8塊，結(jié)果爸爸用了20 min，小明用了30 min才搬完。同學們想一想，小明和爸爸做功相同嗎？誰贏了？為什么呢？(學生回答：一樣多， 爸爸贏了。因為搬一樣多的磚塊到相同的高度，對磚塊做功相同，小明用的時間多，爸爸用的時間少，所以小明做功慢，爸爸做功快)
由此可見，做功有快慢之分，這正是我們今天要探究的問題：如何描述做功的快慢。
多媒體展示圖片。你愿意選擇哪種方式工作呢？為什么？我們怎樣表示他們做功的快慢呢？我們以前學過速度，想一想速度是用來表示什么的物理量？對比一下，我們?nèi)绾蚊枋鲎龉Φ目炻?br/>看來，人們選用機械來做功時，不僅要考慮做功多少，還要考慮機械做功的快慢。如挖掘機做功比人快；拖拉機耕地比牛耕地要快；起重吊車比滑輪做功快；機械收割比人工快等等。研究做功的快慢有著重要的實際意義，這就是我們今天要學習的一個新的物理概念——功率。
　
二、合作探究
　功率
以前學習過要比較兩物體運動的快慢，可以先確定路程再比較時間，也可以先確定時間再比較路程。同理，要比較物體做功的快慢可采用什么方法？
觀察下面一組數(shù)據(jù)，想一想，議一議誰做功最快？說出比較的依據(jù)。
物體 所做的功 所用時間
A 1 000 J 5 s
B 1 000 J 10 s
C 4 000 J 1 min
D 6 000 J 1 min
學生在小組討論的基礎上進行回答，由他人(同組同學或其他組同學)適當補充，再通過老師的引導使學生領悟比較物體做功快慢的方法：(1)做功相同，比較做功的時間，時間短的做功快；(2)時間相同，比較做功的多少，做功多的做功快。
功率是用來表示做功快慢的物理量。功與做功所用時間之比，叫做功率，它在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)所做的功。通常用符號“P”表示。
　功率的計算
(1)功率的計算公式：P＝。
(2)功率的單位：瓦特。
(3)在國際單位制中，W的單位是焦耳(J)；t的單位是秒(s)；P的單位是瓦特(W)。1瓦特＝1焦耳/秒，1 kW＝1 000 W。
【例】高出水面30 m處有一個容積是50 m3的蓄水池，要用一臺離心式水泵給蓄水池抽水，1 h能把水池充滿即可，這臺水泵的功率至少是多少？(ρ水＝1×103 kg/m3，g取10 N/kg，結(jié)果保留整數(shù))
解： 根據(jù)ρ＝可知，m＝ρ水V＝1×103 kg/m3×50 m3＝5×104 kg，所以水的重力為G＝mg＝5×104 kg×10 N/kg＝5×105 N，水泵做的功為W＝Gh＝5×105 N×30 m＝1.5×107 J，則這臺水泵的功率為P＝＝≈4 167 W。
(一)人體心臟的功率
心臟是強勁有力的器官。按照瓦特數(shù)衡量，它足以同一盞寫字臺上的熒光燈相比擬。一個成年人，在正常坐定不動的情況下，其心臟的功率約為5 W；在睡著時，因為新陳代謝減弱了，會下降到約2 W。一個運動員，在一般運動中，心臟可以提供20 W的動力。從工程角度看，心臟簡直是一臺了不起的發(fā)動機。人體心臟的功率水平，能適應負荷的大幅度變動；它的效率很高，以致任何人造裝備都無法相比。更為突出的是，心臟能自動地調(diào)節(jié)到所需的功率，而不需要它的主人作出任何有意識的努力。這些屬性在人造心臟中都要加以模擬復制。
(二)人消耗的功率
人要維持生命和進行活動(包括體力的和腦力的)，就必須消耗能量做功。在不同情況下消耗的功率大小是不同的。
一個成年人在熟睡的時候，消耗的功率大約是80 W，這個功率用來維持其身體的代謝，因此把這個功率叫做基本代謝率。在進行一般腦力勞動時，例如學生在上課時，消耗的功率約為150 W，其中約80 W為基本代謝率，約40 W消耗在腦的活動中。在中等激烈的運動中，例如以5 m/s的速度騎自行車時，騎車人消耗的功率約為500 W。在比較劇烈的運動中，例如打籃球時，人消耗的功率約為700 W。在更加劇烈的運動情況下，例如在百米賽跑中，一個優(yōu)秀運動員消耗的功率可超過1 000 W。
人在一秒鐘內(nèi)能做多少機械功呢？研究表明，人在長時間做功的情況下，即使消耗的功率超過1 000 W，其中只有約100 W的功率可作為機械功輸送到體外。而馬可以在長時間內(nèi)以500 W的功率做機械功，在短時間內(nèi)的機械功率可以達到700～800 W，可見，人輸出機械功的本領比起馬的本領小多了。
第2節(jié)　功率
功率
在幫助學生理解功率的概念時，可以由速度的定義來類比分析，引出描述做功快慢的物理量。也可以讓學生由平時生活中表示某個快慢的比較入手，如小學時練習寫字的快慢等等，總之，讓學生自己去領悟它的實質(zhì)，促進學生更加深入理解功率的大小是由所做的功與完成功所用時間共同決定的。這樣更能充分發(fā)揮學生的學習主動性、積極性。讓學生體會到物理并不難學。

展開更多......

收起↑