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高一物理教案

2025/07/29教案

此篇文章高一物理教案(精选6篇),由智远网整理,希望能够帮助得到大家。

高一物理教案 篇1

[教学要求]

1、力的示意图

2、力的分类

[重点难点]

1、力的分类

[教学要求]

1、力的示意图:(表示力的意思的图,一为逗乐,二为揭示物体名词的命名方式)

用有向线段表示力的方向和作用点的图,叫做力的示意图。(力的图示和力的示意图的区别在于,力的图示除表示力的方向和作用点外,还表示力的大小。即力的大小、方向、作用点,正好是力的三要素。而力的示意图中并不表示力的大小)

2、力的分类(力有许多种分类方式,比如力可以分成接触力和非接触力。但今天我们学习的是其它的分类方法)

①按力的性质分--重力、摩擦力;弹力、电场力、磁场力、分子力等(性质力)

②按力的效果分--引力、斥力;压力、支持力、浮力、动力、阻力、拉力等

(每个分类前两个力的后面之所以用分号分开,目的是说,前面的两个力老师直接给出它们是什么力,也通过这四个力让同学们知道什么是“性质力”什么是“效果力”。后面的力,告诉同学们名称,让同学们试着自己分析是性质力还是效果力。以增强同学们的分析能力。这比直接把几个力都写出来效果好多了。)

(这里还有两个没有学过的知识,老师可以提前简单地做一下介绍。第一个是“弹力”,我告诉同学们说,“弹力”这一概念是中学物理中同学们遇到的第一个难理解的`概念,它包括三层含义,先是“变形”二是“恢复原状”,三是“产生弹力”,然后叙述:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这个力就是弹力。第二个是“电场力”,让同学们想象小学学到的“摩擦起电”中带电体吸引轻小物体,初中学到的“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,实际上物理学上把这种力叫做电场力;同理,磁体间的作用力就叫磁场力。)

(实际上到目前为止,我们所见到的性质力一般不超过这六种)

巩固练习(练习时间:三分钟)

把下列的力按“性质力”和“效果力”进行分类

弹力、重力、动力、摩擦力、磁力、阻力、压力、支持力、拉力、斥力、引力。

高一物理教案 篇2

教学目标

知识与技能

1.了解人造卫星的有关知识,正确理解人造卫星做圆周运动时,各物理量之间的关系.

2.知道三个宇宙速度的含义,会推导第一宇宙速度.

过程与方法

通过用万有引力定律来推导第一宇宙速度,培养学生运用知识解决问题的能力.

情感、态度与价值观

1.通过介绍我国在卫星发射方面的情况,激发学生的爱国热情.

2.感知人类探索宇宙的梦想,促使学生树立献身科学的人生价值观.

教学重难点

教学重点

1.第一宇宙速度的意义和求法.

2.人造卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.

教学难点

1.近地卫星、同步卫星的区别.

2.卫星的变轨问题.

教学工具

多媒体、板书

教学过程

一、宇宙航行

1.基本知识

(1)牛顿的“卫星设想”

如图所示,当物体的初速度足够大时,它将会围绕地球旋转而不再落回地面,成为一颗绕地球转动的人造卫星.

(2)原理

一般情况下可认为人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由地球对它的万有引力提供,

(3)宇宙速度

(4)梦想成真

1957年10月,苏联成功发射了第一颗人造卫星;

1969年7月,美国“阿波罗11号”登上月球;

20xx年10月15日,我国航天员杨利伟踏入太空.

2.思考判断

(1)绕地球做圆周运动的人造卫星的速度可以是10km/s.(×)

(2)在地面上发射人造卫星的最小速度是7.9km/s.(√)

(3)要发射一颗月球人造卫星,在地面的发射速度应大于16.7km/s.(×)

探究交流

我国于20xx年10月发射的火星探测器“萤火一号”.试问这个探测器应大约以多大的速度从地球上发射

【提示】火星探测器绕火星运动,脱离了地球的束缚,但没有挣脱太阳的束缚,因此它的'发射速度应在第二宇宙速度与第三宇宙速度之间,即11.2km/s

二、第一宇宙速度的理解与计算

【问题导思】

1.第一宇宙速度有哪些意义?

2.如何计算第一宇宙速度?

3.第一宇宙速度与环绕速度、发射速度有什么联系?

1.第一宇宙速度的定义

又叫环绕速度,是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所具有的速度,是人造地球卫星的最小发射速度,v=7.9km/s.

2.第一宇宙速度的计算

设地球的质量为M,卫星的质量为m,卫星到地心的距离为r,卫星做匀速圆周运动的线速度为v:

3.第一宇宙速度的推广

由第一宇宙速度的两种表达式可以看出,第一宇宙速度之值由中心星体决定,可以说任何一颗行星都有自己的第一宇宙速度,都应以

式中G为万有引力常量,M为中心星球的质量,g为中心星球表面的重力加速度,r为中心星球的半径.

误区警示

第一宇宙速度是最小的发射速度.卫星离地面越高,卫星的发射速度越大,贴近地球表面的卫星(近地卫星)的发射速度最小,其运行速度即第一宇宙速度.

例:某人在一星球上以速率v竖直上抛一物体,经时间t物体以速率v落回手中,已知该星球的半径为R,求这个星球上的第一宇宙速度.

方法总结:天体环绕速度的计算方法

对于任何天体,计算其环绕速度时,都是根据万有引力提供向心力的思路,卫星的轨道半径等于天体的半径,由牛顿第二定律列式计算.

1.如果知道天体的质量和半径,可直接列式计算.

2.如果不知道天体的质量和半径的具体大小,但知道该天体与地球的质量、半径关系,可分别列出天体与地球环绕速度的表达式,用比例法进行计算.

三、卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系

【问题导思】

1.卫星绕地球的运动通常认为是什么运动?

2.如何求v、ω、T、a与r的关系?

3.卫星的线速度与卫星的发射速度相同吗?

为了研究问题的方便,通常认为卫星绕地球做匀速圆周运动,向心力由万有引力提供.

卫星的线速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系与推导如下:

由上表可以看出:卫星离地面高度越高,其线速度越小,角速度越小,周期越大,向心加速度越小.

误区警示

1.在处理卫星的v、ω、T与半径r的关系问题时,常用公式“gR2=GM”来替换出地球的质量M会使问题解决起来更方便.

2.人造地球卫星发射得越高,需要的发射速度越大,但卫星最后稳定在绕地球运动的圆形轨道上时的速度越小.

高一物理教案 篇3

1.3运动快慢的描述-速度

教学目标:

一、知识目标

1、理解速度的概念。知道速度是表示运动快慢的物理量,知道它的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量。

2、理解平均速度,知道瞬时速度的概念。

3、知道速度和速率以及它们的区别。

二、能力目标

1、比值定义法是物理学中经常采用的方法,学生在学生过程中掌握用物理工具描述物理量之间的关系的方法。

2、培养学生的迁移类推能力,抽象思维能力。

三、德育目标

由简单的问题逐步把思维迁移到复杂方向,培养学生认识事物的规律,由简单到复杂。

教学重点

平均速度与瞬时速度的概念及其区别

教学难点

怎样由平均速度引出瞬时速度

教学方法

类比推理法

教学用具

有关物理知识的投影片

课时安排

1课时

教学步骤

一、导入新课

质点的各式各样的运动,快慢程度不一样,那如何比较运动的快慢呢?

二、新课教学

(一)用投影片出示本节课的学习目标:

1、知道速度是描述运动快慢和方向的物理量。

2、理解平均速度的概念,知道平均不是速度的平均值。

3、知道瞬时速度是描述运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度,知道瞬时速度的大小等于同一时刻的瞬时速率。

(二)学生目标完成过程

1、速度

提问:运动会上,比较哪位运动员跑的快,用什么方法?

学生:同样长短的位移,看谁用的时间少。

提问:如果运动的时间相等,又如何比较快慢呢?

学生:那比较谁通过的位移大。

老师:那运动物体所走的位移,所用的时间都不一样,又如何比较其快慢呢?

学生:单位时间内的位移来比较,就找到了比较的.统一标准。

师:对,这就是用来表示快慢的物理量速度,在初中时同学就接触过这个概念,那同学回忆一下,比较一下有哪些地方有了侧重,有所加深。

板书:速度是表示运动的快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。用v=s/t表示。

由速度的定义式中可看出,v的单位由位移和时间共同决定,国际单位制中是米每秒,符号为m/s或ms1,常用单位还有km/h、cm/s等,而且速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。

板书:

速度的方向就是物体运动的方向。

2、平均速度

在匀速直线运动中,在任何相等的时间里位移都是相等的,那v=s/t是恒定的。那么如果是变速直线运动,在相等的时间里位移不相等,那又如何白色物体运动的快慢呢?那么就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。

例:百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?

学生马上会回答:每秒平均跑10m。

师:对,这就是运动员完成这100m的平均快慢速度。

板书:

说明:对于百米运动员,谁也说不来他在哪1秒破了10米,有的1秒钟跑10米多,有的1秒钟跑不到10米,但它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。所以就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。但这个 =10m/s只代表这100米内(或10秒内)的平均速度,而不代表他前50米的平均速度,也不表示后50米或其他某段的平均速度。

例:一辆自行车在第一个5秒内的位移为10米,第二个5秒内的位移为15米,第三个5秒内的位移为12米,请分别求出它在每个5秒内的平均速度以及这15秒内的平均速度。

学生计算得出:

由此更应该知道平均速度应指明是哪段时间内的平均速度。

3、瞬时速度

如果要精确地描述变速直线运动的快慢,应怎样描述呢?那就必须知道某一时刻(或经过某一位置)时运动的快慢程度,这就是瞬时速度。

板书:瞬时速度:运动的物体在(经过)某一时刻(或某一位置)的速度。

比如:骑摩托车时或驾驶汽车时的速度表显示,若认为以某一速度开始做匀速运动,也就是它前一段到达此时的瞬时速度。

在直线运动中,瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向,所以瞬时速度是矢量。通常我们只强调其大小,把瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称为速率,是标量。

4、巩固训练:(出示投影片)

一物体从甲地到乙地,总位移为2s,前一s内平均速度为v1,第二s内平均开速度为v2,求这个物体在从甲地到乙地的平均速度 。

师生共评:有的同学答案为 这是错误的。平均速度不是速度的平均值,要严格按照平均速度的定义来求,用这段总位移与这段位移所用的时间的比值,也就只表示这段位移内的平均速度。

三、小结

1、速度的概念及物理意义;

2、平均速度的概念及物理意义;

3、瞬时速度的概念及物理意义;

4、速度的大小称为速率。

拓展:

本节课后有阅读材料,怎样理解瞬时速度,同学们有兴趣的话,请看一下,这里运用了物理的极限思想,有助于你对瞬时速度的理解。

四、作业P26练习三3、4、5

五、板书设计

【总结】20xx年已经到来,高中的同学也即将进入一系列的寒假春节,小编在此特意收集了寒假有关的文章供读者阅读。

高一物理教案 篇4

教学目标

1、知识目标:

(1)知道什么是惯性系和非惯性系;

(2)知道牛顿运动定律在惯性系中成立;

(3)知道什么是惯性力

2、能力目标:培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力

3、情感目标:培养学生辩证的科学思想

教学建议

教材分析

(1)教材首先引入了《关于两种世界体系的对话》中一段在船舱里观察到现象的描述,并通过对它的分析和实例对比引入了惯性参考系和非惯性参考系的概念指出了常用到的惯性参考系

(2)通过对实例的进一步分析,引入了在非惯性参考系中存在的惯性力及其规律,并在升降机实例中简单应用

教法建议

(1)本节属于选学内容,请教师根据自己学生的实际情况掌握深度和层次

(2)在授课时采用举实例让学生分析,发现问题:运动和力的关系出现矛盾的现象从而再引导学生分析发生矛盾的症结所在,和解决矛盾的方法让学生学习知识的.同时,学会辩证的科学思想

教学设计示例

教学重点:惯性系和非惯性系、惯性力

教学难点:惯性力

示例:

一、惯性系和非惯性系

1、发现问题:

举例1:如图1所示,小车静止,小球静止于小车内光滑的水平桌面上当小车相对于地面以加速度做直线运动时,从地面上观察,小球如何运动?从小车上观察,小球如何运动?

分析:从地面上观察,小球相对于地面保持静止从小车上观察,小球将逆着小车的运动方向运动,最后从桌子上掉下来因为小球在水平方向上不受外力作用,所以小球相对于小车的运动不符合牛顿第一定律

举例2:如图2所示,用弹簧将小球固定于小车内的光滑水平桌面上,当小车恒定加速度做直线运动时,从地面上观察,小球如何运动?从小车上观察,小球如何运动?弹簧处于什么状态?

分析:从地面上观察,小球将做与小车同向的加速运动小车上观察,小球将相对于小车静止弹簧处于伸长状态因为小球在水平方向上受弹力作用,所以小球相对于小车的静止不符合牛顿第二定律

2、分析问题:

提出想法:当实验和理论发生矛盾时,可能是实验现象观察有误;可能是理论错误或理论存在一定的适用条件

分析问题:实验现象观察正确理论在很多的实际应用中被证明是正确的因而可能是理论存在一定的适用条件

矛盾的症结出在:相对于谁来观察现象,即参考系是谁

阅读书P65伽利略在《关于两种世界体系的对话》中的一段话

3、引入惯性系和非惯性系

(1)惯性系:牛顿运动定律成立的参考系

研究地面上物体运动,地面通常可认为是惯性系,相对于地面作匀速直线运动的参考系也是惯性系

研究行星公转时,太阳可认为是惯性系

(2)非惯性系:牛顿运动定律不成立的参考系

例如:前面例子中提到的小车,它相对于地面存在加速度,是非惯性系

二、非惯性系和惯性力

解决问题:在直线加速的非惯性系中引入一个力,使物体的受力满足牛顿运动定律,这个力就是惯性力例如在上述例1中,若设想由一个力作用在小球上,其方向与小车相对于地面的加速度的方向相反,其大小等于( 是小车质量),则小球相对于小车的运动与其受力情况相符同理可以分析例题2,这里不再赘述

1、惯性力:在做直线加速运动的非惯性系中,质点受到的与非惯性系的加速度方向相反,且大小等于质点质量 与非惯性系加速度大小的乘积的力,称为惯性力

2、注意:惯性力不是物体间的相互作用力,不存在施力物,也不存在反作用力。而且只有在非惯性系中才有惯性力

3、例题:见典型例题

探究活动

1、组织部分学生继续深入研究该课题

2、开有关相对论的科普讲座,引发学生研究兴趣

高一物理教案 篇5

一、自由落体运动

1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.

思考:不同的物体,下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?

在空气中与在真空中的区别是,空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体,例如降落伞、羽毛、纸片等,在空气中下落时,受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体,如金属球等,下落时,空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时,它们的快慢就不同了.

在真空中,所有的物体都只受到重力,同时由静止开始下落,都做自由落体运动,快慢相同.

2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系

(1)有空气阻力时,由于空气阻力的影响,轻重不同的物体的下落快慢不同,往往是较重的物体下落得较快.

(2)若物体不受空气阻力作用,尽管不同的物体质量和形状不同,但它们下落的快慢相同.

3.自由落体运动的特点

(1)v0=0

(2)加速度恒定(a=g).

4.自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动.

二、自由落体加速度

1.自由落体加速度又叫重力加速度,通常用g来表示.

2.自由落体加速度的方向总是竖直向下.

3.在同一地点,一切物体的自由落体加速度都相同.

4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同.

规律:赤道上物体的重力加速度最小,南(北)极处重力加速度最大;物体所处地理位置的纬度越大,重力加速度越大.

三、自由落体运动的运动规律

因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.

1.速度公式:v=gt

2.位移公式:h= gt2

3.位移速度关系式:v2=2gh

4.平均速度公式: =

5.推论:h=gT2

问题与探究

问题1 物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?

探究思路:物体在真空中下落时,只受重力作用,不再受到空气阻力,此时物体的加速度较大,整个下落过程运动加快.在空气中,物体不但受重力还受空气阻力,二者方向相反,此时物体加速度较小,整个下落过程较慢些.

问题2 自由落体是一种理想化模型,请你结合实例谈谈什么情况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.

探究思路:回顾第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,根据研究问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学研究方法.

问题3 地球上的不同地点,物体做自由落体运动的加速度相同吗?

探究思路:地球上不同的地点,同一物体所受的重力不同,产生的重力加速度也就不同.一般来讲,越靠近两极,物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近,加速度就越小.

典题与精析

例1 下列说法错误的是

A.从静止开始下落的`物体一定做自由落体运动

B.若空气阻力不能忽略,则一定是重的物体下落得快

C.自由落体加速度的方向总是垂直向下

D.满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动

精析:此题主要考查自由落体运动概念的理解,自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体,所受空气阻力能否忽略不得而知;选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下,初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比,但不一定是自由落体运动.

答案:ABCD

例2 小明在一次大雨后,对自家屋顶滴下的水滴进行观察,发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s,他由此估计出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬间的速度.你知道小明是怎样估算的吗?

精析:粗略估计时,将水滴下落看成是自由落体,g取10 m/s2,由落体运动的规律可求得.

答案:设水滴落地时的速度为vt,房子高度为h,则:

vt=gt=101.5 m/s=15 m/s

h= gt2= 101.52 m=11.25 m.

绿色通道:学习物理理论是为了指导实践,所以在学习中要注重理论联系实际.分析问题要从实际出发,各种因素是否对结果产生影响都应具体分析.

例3 一自由下落的物体最后1 s下落了25 m,则物体从多高处自由下落?(g取10 m/s2)

精析:本题中的物体做自由落体运动,加速度为g=10 N/kg,并且知道了物体最后1 s的位移为25 m,如果假设物体全程时间为t,全程的位移为s,该物体在前t-1 s的时间内位移就是s-25 m,由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.

答案:设物体从h处下落,历经的时间为t.则有:

h= gt2 ①

h-25= g(t-1)2 ②

由①②解得:h=45 m,t=3 s

所以,物体从离地45 m高处落下.

绿色通道:把物体的自由落体过程分成两段,寻找等量关系,分别利用自由落体规律列方程,联立求解.

自主广场

基础达标

1.在忽略空气阻力的情况下,让一轻一重的两石块从同一高度处同时自由下落,则

A.在落地前的任一时刻,两石块具有相同的速度、位移和加速度

B.重的石块下落得快、轻的石块下落得慢

C.两石块在下落过程中的平均速度相等

D.它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为1∶3∶5

答案:ACD

2.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落,则在下落过程中

A.两球速度差始终不变 B.两球速度差越来越大

C.两球距离始终不变 D.两球距离越来越大

答案:AD

3.物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是

A. ∶2 B. ∶1

C.2∶1 D.4∶1

答案:B

4.从同一高度处,先后释放两个重物,甲释放一段时间后,再释放乙,则以乙为参考系,甲的运动形式是

A.自由落体运动 B.匀加速直线运动a

C.匀加速直线运动ag D.匀速直线运动

答案:D

5.A物体的质量是B物体质量的5倍,A从h高处,B从2h高处同时自由落下,在落地之前,以下说法正确的是

A.下落1 s末,它们的速度相同

B.各自下落1 m时,它们的速度相同

C.A的加速度大于B的加速度

D.下落过程中同一时刻,A的速度大于B的速度

答案:AB

6.从距离地面80 m的高空自由下落一个小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s内的位移.

答案:35 m

综合发展

7.两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起,从同一高度以1 s的时间差先后自由下落,当绳子拉紧时,第二个物体下落的时间是多长?

答案:0.5 s

8.一只小球自屋檐自由下落,在t=0.2 s内通过高度为h=2 m的窗口,求窗口的顶端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)

答案:2.28 m

9.如图2-4-1所示,竖直悬挂一根长15 m的杆,在杆的下方距杆下端5 m处有一观察点A,当杆自由下落时,从杆的下端经过A点起,试求杆全部通过A点所需的时间.

(g取10 m/s2)

图2-4-1

答案:1 s

高一物理教案 篇6

一、教学目的:

1.知道功率是表示做功快慢的物理量。

2.理解功率的概念,能运用功率的公式P=W /t进行有关计算。

3.正确理解公式P=FVcosα的意义,知道什么是瞬时功率,什么是平均功率,并能用来解释现象和进行计算。

二、重点难点

1.理解功率的概念是本节的重点。

2.瞬时功率和平均功率计算是本节的难点。

3.机车起动问题是本节课对学生的一个能力培养点。

三、教学方法讲授、讨论、练习。

四、教具

五、教学过程:

引入新课:上节课学习了功的概念及其计算。现在我们研究下面两个问题。

(1)质量为2kg的物体在4N的水平拉力F1作用下沿F1的方向以2 m/s的速度匀速前进16m.在此过程中,有几个力对物体做功,各做功多少?此过程用多长时间?

(2)质量为2kg的物体静止在光滑水平面上,在F2=4N的水平拉力作用下前进16 m。在此过程中,有几个力对物体做功?各做功多少?此过程用多长时间?(学生自己解答,教师小结。)

中拉力做功:W11=F1S=64J;阻力做功:W12=-F1S=-64J;时间:t1=s/V=8s.

可见,力对物体做功多少,只由F、S及它们间夹角决定,与物体是否还受其它力、物体是匀速运动还是变速运动无关。再比较一下,F1、F2做功一样多,但所用时间不同。说明力对物体做功还有一个快慢问题。本节课学习做功快慢的描述问题。

板书课题:

第二节功率

进行新课:

(一)力对物体做功快慢的比较。

分析以下事例,归纳出做功快慢的比较方法:

运动的快慢用表示;速度变化快慢用表示,我们把描述力做功快慢的物理量定义为功率,这是物理学中的'一个重要概念。

(二)功率的概念

1.定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。定义式:P=W/t

2.单位:国际单位为瓦(W),常用“千瓦”(KW)作功率单位。 1W=1J/S,1KW=1000W。

3.功率的物理意义:功率是描述力对物体做功快慢的物理量

功率大的做功快。不论在什么条件下,只要明确了功W和所用时间t,就可求出相应的功率。以上几个功率就是钢绳拉力对重物做功的功率,A起重机的功率PA=8KW,B起重机的功率PB=12KW,C起重机的功率PC=32KW。C做功最快,A做功最慢。

4.功率是标量。由于功有正负,相应的功率也有正负。功率的正负不表示大小,只表示做功的性质,即动力的功率为正,阻力的功率为负,计算时不带符号,只计绝对值。

根据W=FScosα和V=S/ t,可得P=Fvcosα。若F、S同向,可简化为P=FV。

5.功率的另一表达式:P=Fvcosα F--对物体做功的力V--物体运动的速度a--F与V的夹角。

(三)平均功率和瞬时功率

1.平均功率:描述力在一段时间内做功的快慢,用P=W/t计算,若用P=Fvcosα,V为t时间内的平均速度。平均功率是针对一段时间或一个过程而言的,因此在计算平均功率时一定要弄清是哪段时间或哪一个过程的平均功率。

2.瞬时功率:描述力在某一时刻做功的快慢,只能用P=Fvcosα,V--某时刻的速度。瞬时功率是针对某时刻或某位置的,因此在计算瞬时功率时一定要弄清是哪个时刻或哪个位置的功率。

例题1:已知质量为m的物体从高处自由下落,经时间t,在t时间内重力对物体做功的平均功率为;在t时刻重力对物体做功的瞬时功率为。

解析:在t内,物体下落的高度h = ,重力对物体所做的功W= ,所以在t内重力做功的平均功率为;在t时刻重力做功的瞬时功率为.

3.对公式P=FV的讨论。

(1)当功率P一定时,即做功的力越大,其速度就越小。当汽车发动机功率一定时,要增大牵引力,就要减小速度。故汽车上坡时,用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力。

(2)当速度V一定时,即做功的力越大,它的功率也越大。汽车从平路到上坡,若要保持速度不变,必须加大油门,增大发动机功率来得到较大的牵引力。

(3)当力F一定时,即速度越大,功率越大。起重机吊同一物体以不同速度匀速上升,输出功率不等,速度越大,起重机输出功率越大。

例题2:飞机、轮船运动时受到的阻力并不恒定,当速度很大时,阻力和速度的平方成正比,这时要把飞机、轮船的速度增大到原来的2倍,发动机的输出功率要增大到原来的:

A.2倍;B.4倍;C. 6倍;D. 8倍.

解析:飞机、轮船达到速度时牵引力F与阻力f相等,即F=f,而f=KV2,所以发动机的输出功率P=FV=KV3,要把速度增大到原来的2倍,发动机的输出功率要增大到原来的8倍.

(四)额定功率和实际功率

额定功率指机器正常工作时的输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。实际功率是指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。