师：同学们，今天我们学习高一粤教版必修2第四单元第二节功率。先看个视频，中国有栋约230平方米的3D打印双层小楼在中建二局广东建设基地建成，这是世界上最大的原位轮廓工艺3D打印、双层建筑3D打印技术，24小时昼夜不停，主体打印仅需3天，节约材料超60%，房屋寿命可达50年。
从视频可见，两三个人3天就建好两层小洋房主体结构，要是人力建造，同样两三个人至少得两三个月。可见3D打印技术建同样的两层楼房速度快很多。
再看这三幅图，万里长城、三峡大坝和火神山医院，它们都是中国奇迹的见证者。万里长城是世界七大奇迹之一，最早修建于西周，历经几个朝代，靠人力完成，共用时282年。三峡大坝是世界最大的水力发电站，1994年开建，2009年竣工，建设中用了各种机械设备，耗时15年。2020年初新冠疫情时，我国10天建成火神山医院，抑制了疫情蔓延。
这三项工程哪个建造速度最快呢？不好判断，长城建设时间长但工程量大，火神山医院建设时间短但工程量小。要比较建设快慢，得在相同时间内看谁工程量大。
上几节课我们学了功，做功不仅有大小，还有快慢。怎么衡量力做功的快慢呢？物理学上，把力对物体所做的功与做这些功所花时间的比值，用来反映做功快慢，这个比值叫功率，符号为P，表达式是P = W / t ，表示力在单位时间内所做的功。功和时间是标量，所以功率也是标量，有正负，但正负不表示大小和方向。功的单位是焦，时间单位是秒，所以功率单位是焦每秒。为纪念科学家瓦特，给功率另一个国际单位瓦特，符号W，1焦每秒 = 1瓦，功率还有常用单位千瓦，1千瓦 = 1000瓦 。
关于瓦特，有个说法是他看到烧开的水顶开锅盖发明了蒸汽机，使人类进入蒸汽机时代，其实世界上第一台蒸汽机不是他发明的，他改良了蒸汽机并让它更实用，人们用他的名字作功率单位。
式子P = W / t 表示一段时间内做功的快慢，但这段时间内可能前后做工速度不同，比如同学周末作业，周六慢，周日下午为赶作业做得快。所以这个式子不能反映每时每刻做功快慢，我们把这个功率叫平均功率。为描述每时每刻做功快慢，引入另一个概念。功的具体表达式W = Fs cosθ ，当时间很短时，s与t的比值是瞬时速度，式子就变成P = Fv cosθ ，这就是瞬时功率，能反映物体运动时每时每刻做功快慢。其中v是瞬时速度，θ是力与速度夹角。若力与速度同向，θ = 0度，表达式是P = FV；若力与速度反向，θ = 180度，功率表达式是 - FV。
这两条式子有什么区别呢？看课本86页讨论与交流。第一，公式P = Fv cosθ 中的F指什么？如果问重力功率，F就是重力；问摩擦力功率，F就是摩擦力；问合外力功率，F就是合外力。第二，两条式子计算功率时应用有什么区别？P = W / t应用于某一过程，计算平均功率，应用时注意过程；P = FV应用于某个时刻，计算瞬时功率，应用时注意力与速度夹角。实际上P = FV也能计算平均功率，但力要是恒力，v是平均速度。
算力做功功率时，一定要注意是哪个过程或时刻。来看个例题，一个木块静止放在足够长的斜面上。问题一，前两秒重力的平均功率。这就明确了过程是前两秒，力是重力，求平均功率。先对物体受力分析，用牛顿第二定律算加速度，再用运动学公式算2秒内位移，根据位移和重力算出功，除以2秒得平均功率，结果是24瓦。问题二，2秒末重力的瞬时功率。先求2秒末瞬时速度，根据前面加速度能很快求出。注意此时重力与速度不同向，有夹角，通过几何关系确定夹角是53度，瞬时功率表达式是mgv cos53度，代入数据算出是48瓦。拓展一下，平均功率也能用平均速度算，先算出平均速度，平均速度与重力也有夹角，所以平均功率也要乘以cos53度，也能得出正确结果。
接下来用P = FV分析汽车行驶问题。先认识几个概念，汽车发动机提供的动力叫牵引力，用F表示；发动机对外做功的功率叫发动机输出功率，用P表示；汽车行驶速度用v表示，三者关系是P = FV。
再看铭牌上的额定功率，指机械长时间工作允许的最大功率。机械工作时输出功率往往不等于额定功率，实际的输出功率叫实际功率，一般实际功率小于等于额定功率。
来看两个问题，手动挡汽车上斜坡，司机常采用低档行驶，为什么？我国电动自行车新国标规定电机功率小于400瓦，有什么科学依据？
先看第一个问题，汽车档位与变速箱有关，连接不同齿轮限制汽车最大速度。一般一档最大速度不超15千米每小时，二档不超20千米每小时，三档不超35千米每小时，四档不超45千米每小时，五档不超55千米每小时。选择低档行驶速度小，根据P = FV ，P越大，v小时牵引力F越大，利于爬坡。