功率
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．知道功率的定义、定义式、单位；
2．理解功率的种类及其区别；
3．理解功率的另一表达公式p＝F·v的物理意义，掌握其用法
（二）能力训练点
1．求解各种不同的功率
2．运用功率的不同表达公式分析和解决动力机械的运动问题．
（三）德育渗透点
1．理论联系实际，提高运用理论知识解决实际问题的能力．
2．具体问题具体分析，培养严密思维的习惯．
（四）美育渗透点
教师精心设计课堂结构，注重语言美，在关键的地方利用先进的多媒体技术把所学知
识赋于新的情景，给学生以美感．
二、学法引导
1．组织学生自学功率的定义及计算公式．
2．加强直观教学，理论联系实际．
3．组织学生进行讨论，使学生把知识吃透．
三、重点·难点·疑点及解决办法
1．重点
功率的概念，种类及其计算．
2．难点
功率表达式p＝Fv的意义和运用；
3．疑点
动力机械在额定功率工作的状态下，开始由静止（即 v＝0）而运动时，动力机械的牵
引力会无限大吗？
4．解决办法
理论联系实际，把动力机械的运动分为两个典型问题分析处理．
四、课时安排
1课时
五、教具学具准备
动力机械铭牌，录像课件（内容为：汽车运动过程，起吊机工作情况）
六、师生互动活动设计
1．教师做好实验演示，引导学生思考、讨论．
2．学生自学、观察录像、演练相关习题．
七、教学步骤
（一）明确目标
（略）
（二）整体感知
1．在理解功率概念的基础上，分清功率的两种表达式．
2．举出实例、详细解析、明确动力机械工作时的两种典型情况．
（三）重点、难点的学习与目标完成过程
提出问题：在建筑工地上，几个起吊机匀速起吊建筑材料，吊起的材料重量、高度和所
用的时间列表如下，问：这 4个吊机做功的快慢如何比较？在回答问题以后，4个小组分
别计算并完成表格中空格的填写．
起吊重量 G／N 起吊高度 n／m 所用时间 t 起吊机做功 W／J 每秒钟做功p／J -1s1 10000 5.5 65s
2 5000 1.5 1min5s
3 9000 6.5 70s
4 15000 20 5min50s
1．功率的概念
（1）功率是力做功的快慢的物理量
（2）功率的定义及定义式：学生阅读第二、三段，得出定义公式 P＝ t
W 及功率的单
位，瓦（W）、千瓦（kW）
2．功率的种类、功率的计算额定功率——机械正常工作时的功率．出示动力机械铭牌，
明确功率的含义．平均功率：物体在做变速运动，力在某段时间内的功率．瞬时功率：物
体在做变速运动时，力在某一时刻的功率．确定平均功率可用定义式 P＝ t
W ，也可用p＝
F·v，不过公式中的速度 v应该是这段时间中的平均速度．而瞬时功率的大小就只能用 p
＝Fv计算，式中v是变速运动中某一时刻的瞬时速度．
见课本中例题，并加一问，求力 F在第 3s内对物体做功的平均功率．说明平均功率与
所取的时间有关．
3．动力机械的运动分析
学生观看汽车在水平地面上和在倾角为θ的斜坡上运动的录像．运用 p＝Fv，分析在
额定功率的情况下，速度大，牵引力小，在汽车上斜坡时，牵引力大，汽车的速度将变小．
在一般的情况下，汽车由静止起动，速度增加，功率 p也增加，当达到额定功率时，
其牵引力若等于阻力，汽车将做匀速运动，此时的运动速度是汽车运动的最大速度．
（四）总结、扩展
1．功率也应指明是何力的功率，功率和功一样有正、负之分，应用公式 p＝Fv时，要
注意F与v之间的夹角．
【例】 一质量为 m的物体，在倾角为θ的光滑斜面上由静止滑下，当下滑的距离为 s
时，重力的功率为多大？在下滑s距离的这一过程中，重力的功率又为多大？
解析：前问求的是重力的瞬时功率，首先要求出下滑s距离的瞬时速度
sgasv sin22
再根据： )2cos(sin2cos
gsmgaFvp
＝ sin2sin gsmg
后 问 求 的 是 平 均 功 率 ， 由 于 物 体 做 的 匀 变 速 直 线 运 动 ， 平 均 速 度 为
2/sin22
0 gsvv ， 所 以 在 下 滑 s 距 离 这 一 过 程 中 ， 重 力 的 平 均 功 率
2/sin2sin gsmgp ．
2．汽车由静止启动，运动的情况有两种，一是在恒定的额定功率下起动并运动，随着
速度增加，牵引力减小，直至牵引力等于阻力，汽车做匀速运动，速度达最大．
另一情况是由静止开始以恒定的牵引力 F起动，加速度不变，速度增大，功率也增大，
当速度达到 v＝ F
p （p为汽车的额定功率）时，其加速度要减小，速度仍继续增大，一直
到牵引力减小到等于阻力，速度达到最大．
八．布置作业
139P － 140P 练习二（2）（3）（4）
九．板书设计
1．功率的概念
（1）功率是力做功快慢的物理量
（2）功的定义及定义式
P＝ t
W
2．功率的种类、功率的计算
（1）种类：额定功率、平均功率、瞬时功率
（2）功率大小的确定：p＝Fvcosθ
3．动力机械的运动分析
十、背景知识与课外阅读
永动机的神话
永动机的想法起源于印度，公元 1200年前后，这种思想从印度传到了伊斯兰教世界，
并从这里传到了西方．
在欧洲，早期最著名的一个永动机设计方案是十三世纪时一个叫亨内考的法国人提出
来的．如图所示：轮子中央有一个转动轴，轮子边缘安装着 12个可活动的短杆，每个短杆
的一端装有一个铁球．方案的设计者认为，右边的球比左边的球离轴远些，因此，右边的
球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大．这样轮子就会永无休止地沿着箭头所
指的方向转动下去，并且带动机器转动．这个设计被不少人以不同的形式复制出来，但从
未实现不停息的转动．
仔细分析一下就会发生，虽然右边每个球产生的力矩大，但是球的个数少，左边每个
球产生的力矩虽小，但是球的个数多．于是，轮子不会持续转动下去而对外做功，只会摆
动几下，便停在右图中所画的位置上．
从哥特时代起，这类设计方案越来越多．17世纪和18世纪时期，人们又提出过各种
永动机设计方案，有采用“螺旋汲水器”的，有利用轮子的惯性、水的浮力或毛细作用的，
也有利用同性磁极之间排斥作用的．宫廷里聚集了形形色色的企图以这种虚幻的发明来挣
钱的方案设计师．有学识的和无学识的人都相信永动机是可能的．这一任务像海市蜃楼一
样吸引着研究者们，但是，所有这些方案都无一例外的以失败告终．他们长年累月地在原
地打转，创造不出任何成果．通过不断的实践和尝试，人们逐渐认识到：任何机器对外界
做功，都要消耗能量．不消耗能量，机器是无法做功的．这时的一些著名科学家斯台文、惠
更斯等都开始认识到了用力学方法不可能制成永动机．
19世纪中叶，一系列科学工作者为正确认识热功能转化和其他物质运动形式相互转化
关系做出了巨大贡献，能量守恒和转化定律被发现了．人们认识到：自然界的一切物质都
具有能量，能量有各种不同的形式，可从一种形式转化成另一种形式，从一个物体传递给
另一个物体，在转化和传递的过程中能量的总和保持不变．能量守恒的转化定律为辩证唯
物主义提供了更精确、更丰富的科学基础．有力地打击了那些认为物质运动可以随意创造和
消灭的唯心主义观点，它使永动机幻梦被彻底的打破了．
十一、随堂练习
1．质量为 m的汽车，它的发动机额定功率为 p，在额定功率工作的条件下，汽车由静
止开始运动，若阻力 f恒定不变，则_________．
2．质量是5× 310 kg的汽车在水平路面上由静止以 a＝2m／ 2s 开始做匀加速直线运动，
所受阻力是 1.0× 310 N，汽车起动后第 2s末发动机的瞬时功率为__________．
3．一吊机输出的最大功率为100kW，要吊起 310 kg的物体，则
（1）起吊的物体可达到的最大速度值为多少？
（2）若吊起的物体以 0.5m／ 2s 匀加速上升，求能以此加速度做匀加速运动的最长时
间．
4．汽车以额定功率行驶时，可能做哪些运动 （ ）
A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动
C．减速直线运动 D．匀速圆周运动
5．在平直公路上以一般速度行驶自行车，所受阻力约为人、车总重的0.02倍，则骑车
人的功率最接近于 （ ）
A．1× -110 kW B．1× -310 kW
C．1kW D．10Kw
6．人心脏每跳一次，大约输送 8× 3-5m10 的血液，正常人血压（可看作心脏压送血液
的压强）的平均值约为 P＝1.5× 410 Pa，心跳约每分钟N＝70次，据此估测心脏工作的平
均功率是多少？
答案：4．ACD 5．A 6．1.4W
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