功率 教案示例之二

2008-08-03
教学题目 五、功率

教学目的 通过日常生活中的实例和生产中的实际,在讨论中使学生能理解功率的概念。

  学会使用功率的基本公式,一解答简单的物理习题。

教学方法 讨论法。

教学内容

  引言:在日常生活中和在生产实际中,不仅要考虑机械效率,还有一个重要的概念,对于生产设计和使用机械做功时必需要考虑的一个物理量。

  我们要通过几个典型问题的讨论,理解它,认识它的重要性。

【例1】 建筑工地上需要将1000块砖送到15米高的楼上。

  方法如下:

  1.人用筐将砖运送到楼上。

  2.人用滑轮将砖运送到楼上。

  3.使用起重机将砖运送到楼上。

  提问:以上三种方法,除了机械效率不同外还有什么不同。(待学生思考不必要求立即回答)。

【例2】 一个人用通常的步伐走上三楼,或以快速地跑到三楼上。

  提问:两种方法所做的功的情况有何不同。(要求同上题,先认真去思考,不必急于作答。)

【例3】 有一个重型的机器,需要推至距100米远的厂房内。

  方法有三:

  1.工人们用推力推到厂房内。

  2.工人们用车推到厂房内。

  3.用马车拉到厂房内。

  提问:三种方法完成此功有何不同。

  对比上述三例,当人们完成一定的功时,存在着一个具体的实际问题是什么?

  启发同学得出答案:

  物体做功有快、有慢。

  在例1中起重机做功快。

  例2中人跑到三楼做功快。

  例3中用马车做功快。

  物理学里用功率来表示物体做功的快慢,板书:因此,单位时间里完成的功,叫做功率。

  根据定义可得出:

  

  板书:各物理量的国际单位,写在公式中。 

  
  1瓦特=1焦耳/秒,1千瓦=1000瓦,1兆瓦=106瓦特。

  指出:功率是机器的主要技术性能之一。

  功率小,做功慢,耗能少。

  功率大,做功快,耗能多。

【例题】 高出水面30米处有一个容积是50米3的`蓄水池,要用一台离心式水泵抽水给蓄水池,1小时能把水池充满即可,这台水泵的功率至少是多少千瓦?

  已知:h=30米,V=50米3,

  t=1小时=3600秒,

  求:P

  解:分析,根据已知条件 

  
  m=ρV。

  m=1×103千克/米3×50米3=5×104千克

  所以G=5×105牛顿。

  W=Gh

  =5×105牛顿×30米=15×106焦耳。 

  
  答:这台水泵的功率至少是4.2千瓦。

  指出:根据已知条件和所求的物理量的基本公式,知道水泵是克服水重而做功,故在题内首先根据水的质量求出水重,这样再代入功率的基本公式中求功率。

  为什么题目最后所求的是“功率至少是”多少千瓦?为什么不求等于多少或者求最大是多少千瓦。

  这是因为在实际中水泵有轴功率和配套功率的区别,轴功率是指单独水泵本身所能完成的功率,如果按题内所求功率,只能满足轴功率,那么水泵是无法工作的,因为水泵必须同其它机器配合使用才能工作,所以配套功率是要大于轴功率的,这是否是功率越大越好呢?不是的,因为功率越大,必定耗电或耗油多,是不符合经济效益的。

  作业:P177 习题10、11。


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