高中物理《功率》教学案
高中物理必修2《功率》教案

高中物理必修2《功率》教案高中物理必修2《功率》教案教学目标1、知识与技能(1)理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义;(2)P=w/t,P=Fv的运用。
2、过程与方法(1)P=w/t通常指平均功率,为瞬时功率;(2)P=Fv,分析汽车的启动,注意知识的迁移。
3、情感、态度与价值观:感知功率在生活中的实际应用,提高学习物理科学的价值观。
教学重难点教学重点:理解功率的概念,并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。
教学难点:正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义,并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。
教学工具多媒体、板书教学过程一、功率、额定功率、实际功率1.基本知识(1)物理意义:功率是表示做功快慢的物理量.(2)定义:功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率.(3)定义式:P=(4)单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W.1 W=1 J/s,1 kW=103 W.(5)功率有平均功率和瞬时功率之分,用公式计算的一般是一段时间内的平均功率.(6)额定功率指电动机、内燃机等动力机械在额定转速下可以长时间工作时的输出功率.(7)实际功率指电动机、内燃机等动力机械工作时实际消耗的功率.实际功率往往小于额定功率,但在特殊情况下,如汽车越过障碍时,可以使实际功率在短时间内大于额定功率.2.思考判断(1)各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率.(√)(2)某机械工作时的实际功率一定比额定功率小.(×)(3)机械可以在实际功率等于额定功率的情况下长时间工作.(√)探究交流去过泰山的同学会遇到挑山工,假设挑山工和缆车将相同的货物运至山顶,两者对货物做的功相同吗?做功的功率相同吗?【提示】两者对货物做的功都等于克服重力做的功,由于将相同的货物运往相同高度的山顶,因此两者做相同的功,而用缆车运送货物所用时间远小于挑山工的用时,根据功率定义知缆车的做功功率远大于挑山工的做功功率.二、功率与速度1.基本知识(1)功率与速度的关系式P=Fv(F与v方向相同).(2)推导(3)应用由功率速度关系式知,汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成反比,要增大牵引力,就要减小速度.2.思考判断(1)物体的速度为v,则重力的功率一定是mgv.(×)(2)汽车的速度越大,牵引力的功率也越大.(×)(3)汽车以恒定功率启动时,加速度减小.(√)探究交流在越野比赛中,汽车爬坡时,常常换用低速挡,这是为什么?【提示】由P=Fv可知,汽车在上坡时需要更大的牵引力,而发动机的额定功率是一定的,换用低速挡的目的是减小速度,进而增大牵引力.【问题导思】1.什么是平均功率和瞬时功率?2.如何求平均功率和瞬时功率?3.P=Fv中的三个物理量有什么制约关系?1.平均功率平均功率表示在一段时间内做功的平均快慢.平均功率与某一段时间(或过程)相关,计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的功率.2.瞬时功率P=Fv·cos α(α表示力F的方向与速度v的方向间的夹角),它表示力在一段极短时间内做功的快慢程度.瞬时功率与某一时刻(或状态)相关,计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)做功的功率.也可用于计算瞬时功率,此时时间极短,t→0,但在中学阶段较少用到.3.P=Fv中三个量的制约关系误区警示1.求平均功率时必须说明是哪段时间或哪一个过程的平均功率.可由或P=F计算.2.公式P=Fv仅适用于F与v方向相同的情况,若F与v方向不同,则用P=Fvcos α来计算功率,其中α是F与v的夹角.例:如图所示,质量为m=2 kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,求:(1)前2 s内重力做的功.(2)前2 s内重力的平均功率.(3)2 s末重力的瞬时功率.【审题指导】解答本题应注意下列问题:(1)前2 s内重力方向上物体的位移.(2)前2 s内物体的平均速度.(3)2 s末物体的速度.(4)重力和速度的夹角.【答案】(1)48 J(2)24 W (3)48 W规律总结:求解功率时应该注意的问题1.首先要明确是求哪个力的功率,是某个力的功率,还是物体所受合力的功率,汽车的功率是指汽车牵引力的功率,起重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率.2.若求瞬时功率,需明确是哪一时刻或哪一位置,再确定该时刻或该位置的速度,应用公式P=Fv,如果F、v不同向,则投影到相同方向再计算.四、机动车的两种启动方式【问题导思】1.如何分析机车恒定功率启动时的运动性质?2.机车以恒定加速度启动时,功率怎么变化?3.如何用图象描述两种启动过程?1.分析机车以恒定功率启动的运动过程2.分析机车以恒定加速度启动的运动过程汽车先以恒定的加速度启动,达到额定功率P额后再以恒定功率运动,因此启动过程分为两个阶段:误区警示1.在P=Fv中因为P为机车牵引力的功率,所以对应的F是牵引力,并非合力.例:在水平路面上运动的汽车的额定功率为100 kW,质量为10 t,设阻力恒定,且为车重的0.1倍(g取10 m/s2).(1)求汽车在运动过程中所能达到的最大速度.(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?(3)若汽车以额定功率不变从静止启动后,当汽车的加速度为2 m/s2时,速度多大?【审题指导】解答该题应注意以下问题:(1)汽车达到最大速度时牵引力等于阻力.(2)匀加速运动时牵引力恒定,且可用牛顿定律求出.(3)匀加速运动结束时汽车达到额定功率.【答案】(1)10 m/s(2)13.4 s(3)3.3 m/s规律总结:机车启动问题的求法1.机车的最大速度vm的求法:机车达到匀速前进时速度最大,此时牵引力F等于阻力Ff,故五、功率问题的实际应用例:跳绳是一种健身运动,设某运动员的质量为50 kg,他每分钟跳180个,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少?(g取10 m/s2) 【答案】75 W规律总结:求解本题的关键是求平均功率的时间应是跳跃一次时间T,而非上升过程所用时间2(t),即要明确求的是哪段时间内的平均功率.课后小结板书第三节功率1、功率在物理学中,一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值w/t,叫做功率。
高中物理必修2功率教案

高中物理必修2功率教案教学目标:1. 掌握功率的定义和计算方法;2. 了解功率与功的关系;3. 能够应用功率概念解决实际问题。
教学重点:1. 功率的概念和计算方法;2. 功率的单位及换算;3. 功率与功的关系。
教学难点:1. 功率的理解和计算;2. 功率与功的关系的理解。
教学准备:1. PowerPoint课件;2. 实验器材:电流表、电压表、电阻丝、电源;3. 习题集教学过程:一、导入(5分钟)教师通过实例引入功率的概念,让学生了解什么是功率,并引出本节课的学习内容。
二、讲解功率的定义和计算方法(15分钟)1. 展示功率的定义:功率是单位时间内做功的大小,即P=W/t。
2. 通过实例进行功率的计算,并解释其物理意义。
3. 引导学生探讨功率的单位及换算方法。
三、讲解功率与功的关系(10分钟)1. 通过实例说明功率和功的关系,即P=W/t。
2. 让学生理解功率和功的关系,掌握二者之间的数学关系。
四、练习与检测(15分钟)1. 让学生进行功率计算的练习,巩固所学知识。
2. 设计一些实际问题,让学生应用功率概念解决问题。
五、实验(10分钟)设置功率实验,让学生通过实验验证功率的计算方法,并加深对功率概念的理解。
六、总结与拓展(5分钟)1. 总结功率的概念、计算方法和与功的关系;2. 鼓励学生多做功率相关的练习,深化理解。
七、课后作业(5分钟)布置功率的相关作业,巩固所学知识。
教学反思:通过本节课的教学,学生能够理解功率的概念、计算方法和与功的关系,可以应用功率解决实际问题。
同时,通过实验让学生亲自验证功率的计算方法,加深对功率的理解。
希望学生能够在课后多做练习,提高对功率的掌握程度。
高中功率教学设计

【高中功率教学设计】高中功率教学设计指的是在高中物理教学中,设计与教授功率相关的知识的教学方案。
功率是物理学中的重要概念之一,对于学生理解能量转化和利用具有重要意义。
本文将从目标、内容和教学方法三个方面对高中功率教学设计进行探讨。
一、目标1. 知识目标:使学生能够掌握功率的概念、计算方法和单位。
2. 能力目标:培养学生进行功率计算和问题解决的能力。
3. 情感目标:激发学生对物理学科的兴趣,增强实践动手能力。
二、内容1. 功率的概念和定义:向学生介绍功率的概念和定义,强调功率是描述能量转化速率的物理量。
2. 功率的计算方法:通过实例引导学生学习功率的计算方法,包括功率等于做功的大小与时间的比值。
3. 功率的单位:引导学生了解功率的单位,如瓦特(W),并进行单位换算。
4. 功率的应用:将功率概念应用于日常生活和工程实际中,让学生认识到功率在能量转化和利用中的重要性。
三、教学方法1. 概念讲解法:教师通过讲解的方式向学生介绍功率的概念和定义,帮助学生建立正确的概念。
2. 实例引导法:通过一些实际例子引导学生进行功率的计算,激发学生的兴趣。
3. 实验探究法:设计适合高中生的简单实验,让学生亲自操作,通过实际观测和测量,从而深化对功率的认识。
4. 问题解决法:提出一些实际问题,让学生运用所学的功率知识进行问题解决,培养学生的分析和解决问题的能力。
在教学设计中,应该注重培养学生的实践能力和探究精神。
教师可以设计一些与功率相关的实践活动,如制作简易风力发电机进行功率实验,或者设计一些有趣的问题让学生尝试解决。
通过这些实践活动,学生不仅可以加深对功率的理解,还能提高实践动手的能力和培养科学探究的兴趣。
在进行功率教学设计时,应根据学生的实际水平和学科特点进行灵活调整。
对于学习能力较弱的学生,可以适度简化难度,强调概念的理解和运用;对于学习能力较强的学生,可以引导他们进行更深入的拓展和应用。
综上所述,高中功率教学设计旨在培养学生对功率的理解和应用能力。
《功率》教学设计(热门3篇)

《功率》教学设计(热门3篇)(实用版)编制人:______审核人:______审批人:______编制单位:______编制时间:__年__月__日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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高中物理功教学教案7篇

高中物理功教学教案7篇一个优秀的物理老师,总能编写出优秀的物理教学教案进行授课。
那么,优秀的教案是什么样的呢?下面是由我给大家带来的高中物理功教学教案7篇,让我们一起来看看!高中物理功教学教案篇111.1 功教学目标1.知识与技能(1)知道功的概念;能用公式W = F·s进行简单计算,知道功的单位。
(2)知道功率的概念;理解功率是表示物体做功快慢的物理量;知道功率的单位。
(3)能用公式P = W / t进行简单计算。
2.过程和方法经历比较做功快慢的活动,认识功率概念的建立过程中的科学方法。
3.情感、态度和价值观通过了解功率在实际生活中的应用,感受物理与生活密切相关。
教学重点和难点重点:功率概念的形成过程。
难点:功的概念建立。
教学资源1.学生实验器材:钩码、弹簧测力计、木块、铅球、秒表、矿泉水瓶、直尺等。
2.各种做功和功率的图片、视频等。
教案示例第一课时(一)引入1.阅读活动卡p16小故事,讨论回答问题。
在两人用力大小和移动物体距离不同的情况下,怎样比较两人贡献大小(让学生充分讨论)?引导学生在比较中关注“力的大小”及“移动距离”这两个量。
(二)新课2.机械功(1)问题做功的大小与哪些因素有关?(2)观察、讨论观看一些力做功、一些力未做功的视频,描述观察到的情景中力的大小、方向及物体移动的距离大小。
讨论做功的要素。
作用在物体上的力越大,力对物体做的功越多;物体在力的方向上移动的距离越大,力对物体做的功越多。
(3)阅读一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离,物理学上称这个力对物体做了机械功,简称做了功。
公式:W = F·s。
单位:1焦=1牛·米体会1焦的大小。
(三)知识应用3.应用(1)问题任何情况下力都对物体做功吗?(2)活动进行活动卡p17活动,通过对表格中实验结论的分析,体会机械功的含义。
(3)例题计算一些生活中常见的做功值。
教科书p14例题1、例题2。
《功率》教学设计(通用6篇)

《功率》教学设计(通用6篇)《功率》教学设计篇1教材分析:本节教材首先通过做相同功所用时间不同引入功率的概念,再全面解析物理量功率的物理意义、定义、计算公式、单位等,通过估测学生上楼时的功率学以致用。
功率是初中物理量力学功能中重要的一个物理量,也是后面将要学习的电功率的基础,并且是生活中机械的一个重要指标,具有十分重要的意义。
教学目的:一、知识和技能:1、理解功率,知道功率的物理意义、定义、公式和单位。
2、会估测人做功的功率。
二、过程与方法:1、通过自学归纳认知功率,提高学生的自学归纳能力和交流能力。
2、经历估测功率,提高学生的实验探究能力。
三、情感、态度与价值观:通过估测功率提高学生的学习兴趣,有将物理与生活联系的意识和实事求是的科学态度。
教学重点:认知功率,估测功率的大小。
教学难点:功率物理意义的认知理解。
教具:每组钩码一盒、弹簧测力计一个、米尺一根、机械停表一块。
教学程序:一、创设情景,引入新课。
漫画:小华和小明同时从一楼到三楼。
讨论:对他们的做功情况发表自己的见解。
二、合作交流,解读探究。
1、自学:功率。
自学提示:功率的物理意义、定义、计算公式、单位。
2、认知:一些功率值。
3、活动:估测人将物体从地面提升到桌面的功率。
讨论:(1)实验原理。
(2)猜测:怎么能使功率更大一些?(3)测量工具和需要测量的物理量。
三、总结反思,拓展升华。
1、本节课你有哪些收获?2、你还有哪些需要解决的问题?提出来和大家共同探讨一下。
四、学以致用,布置作业。
1、设计方案:估测人做引体向上时的功率。
2、收集家中用电器及其他机器的功率,并对它们进行排序。
《功率》教学设计篇2一、教学设计思想随着知识经济时代的到来,社会需要的是具有创新和实践能力的人才,这就要求我们不仅仅要“学习物理”,更重要的是要“探究物理”。
在“探究”中提出物理问题,在“探究”中经历并体验科学探索的历程,在“探究”中将物理学习跟生活紧密地联系起来,在“探究”中将物理学习最终归于生活。
必修2《功率》教学设计范文(通用8篇)
必修2《功率》教学设计范文(通用8篇)必修2《功率》教学设计范文(通用8篇)作为一名无私奉献的老师,有必要进行细致的教学设计准备工作,借助教学设计可以让教学工作更加有效地进行。
那么你有了解过教学设计吗?以下是小编整理的必修2功率教学设计范文,仅供参考,希望能够帮助到大家。
必修2《功率》教学设计篇1一、教学目标(一)知识与技能1.知道功率。
能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式及其单位。
2.能结合生活中的实例说明功率的含义。
3.能应用功率的定义式进行简单的计算,并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。
(二)过程与方法1.经历探究人体的输出功率的过程,进一步熟悉科学探究的基本步骤。
2.通过资料认识常见运动物体的功率大小,了解功率在实际应用的重要价值。
(三)情感态度与价值观1.通过测量活动的组织安排,培养学生的合作意识和协作能力。
2.进一步形成乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理的习惯,增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
二、教学重难点本节在学习机械功之后,从做功快慢的角度认识功这个物理量。
功率在实际生活中具有重要意义,也是后续学习电功率等知识的基础。
教科书通过对生活、生产实例的分析,采用比值定义的方法引入功率的概念。
要求学生明确功率的物理意义,能进行简单的计算,并能利用功率的概念测量生活中功率的大小。
对功率概念的认识是本节教学的重点。
功率与功的关系和物体运动速度与距离的关系相似,学生在学习速度概念的基础上容易进行知识的正迁移,所以,可以结合实例采用类比的方法引入功率的概念。
这样既有利于学生认识与记忆,也可以渗透科学方法教育。
教学重点:功率的概念和利用公式的计算。
教学难点:对功率意义的理解。
三、教学策略与速度、密度和压强的定义方法相同,功率也是采用比值法定义的物理量。
教学中通过人上楼的实例创设情景,让学生思考做相同的功,用时不同,引出做功快慢的问题,为功率概念的提出做铺垫。
类比速度是表征物体运动快慢的物理量,做功的快慢取决于相同时间内做功的多少,因此新概念的引入需要用功与做功所用时间的比完成,它的大小为单位时间,内所做的功。
高一物理下册《功率》教案、教学设计
-结合实际生活,举例说明功率在生活中的应用,并简要分析其工作原理。
-探讨如何提高某一设备的功率,从而提高其工作效率。
4.探究题:
-以小组为单位,设计一个实验,测量不同力、速度下的功率,并记录数据。
-分析实验数据,探讨功率与力、速度之间的关系,并撰写实验报告。
5.思考题:
-在生活中,你还能想到哪些与功率相关的例子?它们是如何影响我们的生活和工作?
四、教学内容与过程
(一)导入新课
1.教学活动设计:以生活中的实例导入新课,如运动员举重、起重机吊起货物等,让学生思考这些场景中力的作用和做功的快慢。通过提问方式引导学生思考:“力的大小和做功的快慢之间有什么关系?如何量化描述这种关系?”
2.教学方法:采用问题驱动的教学方法,激发学生的求知欲,引导学生主动探究新知识。
-功率在实际生活中的应用有哪些?
2.教学方法:采用小组合作、讨论交流的方式,培养学生的合作意识和解决问题的能力。
3.教学内容:通过讨论,使学生深入理解功率的物理意义,掌握功率的计算方法,并了解功率在生活中的应用。
(四)课堂练习
1.教学活动设计:布置具有代表性的练习题,让学生独立完成,巩固功率的计算方法和应用。
3.设计具有实际情境的物理问题,让学生运用功率知识解决,培养学生将理论知识应用于实际问题的能力。
4.组织课堂讨论,鼓励学生发表自己的观点,培养学生的合作意识和沟通能力。
(三)情感态度与价值观
1.培养学生对物理学科的兴趣,激发学生的学习热情,使他们形成积极向上的学习态度。
2.通过学习功率知识,使学生认识到物理与生活的密切联系,增强学生的社会责任感和应用物理知识为社会服务的意识。
-功率的计算公式:P = W/t,其中W为力做的功,t为时间。
《功率》教案
《功率》教案功率教案一、教学目标1. 知识目标:了解功率的概念、单位以及功率与能量、时间的关系。
2. 能力目标:能够通过实验测量功率,并掌握计算功率的方法,培养学生的实验探究能力和科学思维能力。
3. 情感目标:培养学生的科学热情和实验探究兴趣,提高学生学科素养和实践能力。
二、教学内容1. 功率的概念及单位的介绍2. 测量功率的方法与实验探究应用三、教学重点1. 掌握功率的概念和单位的计算方法2. 了解功率与能量、时间的关系3. 通过实验测量功率,掌握计算功率的方法四、教学难点1. 掌握功率测量的方法2. 了解功率与能量、时间的关系及其在实践中的应用五、教学方法1. 情景教学法2. 实验教学法3. 讨论合作学习法六、教学过程设计1. 引入环节:用问题导入问题Q1、小李和小王同时爬上一个山丘,小李用了5分钟,小王用了10分钟,为什么?根据学生的回答引出本节课的讨论问题:两个人同时做了同一件事,为什么时间不同,我们应该如何描述这个现象?2. 讲授环节:讲解功率的概念和单位1)通过举例解释功率概念,并介绍功率的单位——瓦特(W);2)介绍功率的计算公式及其应用,如电功率,机械功率等;3)通过实验教学法测量不同电器的功率,并掌握计算自己居家用电的功率的方法;4)通过讲解及实验等多种方式,让学生理解功率与能量、时间的关系。
3. 实践环节:完成实验任务1)分组完成实验任务,通过应用教学,让学生掌握测量功率的方法;2)通过讨论合作学习法,帮助学生分析实验数据并进行计算。
4. 总结环节:归纳、总结本节课的主要内容,特别是思考题的答案。
七、教学评估1. 教学中测试:利用讨论活动来检测学生的掌握情况;2. 课后作业:给学生出功率的计算作业,帮助学生巩固所学知识。
八、教学资源1. 电动机、电热器等电器;2. 实验台、万用表等实验设备;3. 课件、PPT、实验手册等相关资料。
九、教学反思通过本节课的教学,学生基本掌握了功率的概念、单位及其与能量、时间等的关系。
高中物理必修二功率教案
高中物理必修二功率教案
一、教学目标:
1. 了解功率的基本概念和计算公式。
2. 掌握功率的单位及转换。
3. 能够运用功率的知识解决相关问题。
二、教学重点:
1. 功率的定义和计算方法。
2. 功率的单位及转换。
三、教学难点:
1. 计算功率时要注意单位的换算。
2. 理解功率对物体的影响。
四、教学过程:
1. 导入:通过实际生活中的例子引出功率的概念,比如汽车的马力、电器的功率等。
2. 讲解功率的定义:引导学生理解功率是完成单位功的时间率;用数学公式表示为P=W/t。
3. 讲解功率的计算方法:通过例题演算,让学生理解如何计算功率。
4. 讲解功率的单位及转换:介绍常用的功率单位及其换算关系,如瓦特、千瓦、马力等。
5. 练习:布置练习题,让学生巩固所学知识。
6. 拓展:引导学生思考功率对物体的影响,如功率越大,对物体的影响越大。
7. 总结:概括功率的定义、计算方法及单位转换,加深学生对功率知识的理解和记忆。
五、教学资源:
1. PowerPoint课件。
2. 习题册和答案。
3. 实验器材(如万用表、电源等)。
六、教学评价:
1. 学生参与度。
2. 学生对功率概念的理解及计算能力。
3. 课堂练习和作业的完成情况。
七、教学反思:
1. 根据学生的学习情况,及时调整教学内容和方式,确保教学效果。
2. 在实际生活中引用功率知识,增强学生的学习兴趣和实际运用能力。
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功率【教学目标】知识和技能1.知道功率的物理意义、定义式、单位。
2.理解功率的导出式P=F·v的物理意义,并掌握其用法,会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
3.理解平均功率和瞬时功率,了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。
过程和方法1.通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,通过功率的定义过程,体会应用比值方法建立物理概念的方法。
2.学会求解各种不同的功率。
3.运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。
情感态度与价值观1.使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。
2.提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
3.培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。
【教学重点】1.理解功率的概念。
2.知道功率的种类及其计算。
【教学难点】1.功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。
2.瞬时功率和平均功率的计算。
【教学时数】 1课时【教学器材】投影仪、投影片、录象资料、CAI课件等【教学过程】新课导入教师:人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功,这与人力直接做功或畜力做功,在完成功的快慢方面有何不同?请举例说明。
(引发学生思考,让学生从身边生活寻找做功快慢的事例,并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。
)预测学生所举事例可能有:1、人上高楼(如8层楼)时,乘电梯比走路要快得多;2、拖拉机耕地比牛耕地要快得多;3、挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多;4、从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多;5、……(列举生产、生活中发生的事例,使学生体会功率与生活、生产息息相关,无处不在,研究功率具有重要的现实意义,并引导学生注意观察身边物理现象,体会到物理知识就在我们身边,感悟物理规律研究的价值,激起学生的求知欲。
)功是能量转化的量度,人们十分关注做功的多少。
然而不同的机械或人,其做功的快慢是不同的。
(分析一些生产事例、工作场面,或展示一些做功快慢不同的图片。
有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景,使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识,从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。
)教师:在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1t的货物从地面运到三楼,方式一:搬运工分批搬运,需时间3h方式二:用一台起重机提升,需时1min方式三:用另一台起重机提升,需时30 s上述三种情况下,把货物由地面运到三楼时,请思考以下问题:1、用不同的方式,对货物所做的功是否相同?2、所用时间不同,三种方式中做功的快慢是否相同?结论:对重物所做的功相同,但所用时间不同,说明做功快慢不同。
说明:通过引导学生分析有关事例,形成初步共识:人们选用机械来做功时,不仅要考虑做功多少,还要考虑机械做功的快慢。
如挖掘机做功比人快;大卡车比拖拉机做功快;拖拉机耕地比牛耕地要快;起重吊车比搬运工人做功快;抽水机比辘轳提水快,等等。
研究做功的快慢有着重要的实际意义。
通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。
教师:不同的机器或物体做功有快有慢,如何来衡量做功的快慢呢?请同学们思考并提出解决方案。
(引导学生思考:如何比较物体做功快慢?讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。
)预测学生可能有以下认识:1、选择相同时间,比较做功多少,做功多的,做功就快;2、选择做相同的功,比较做功的时间长短,时间长的,做功就慢;3、类比“速度”的定义方法,用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”;4、……说明:对学生提出的各种方案可能有问题或不完整,教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。
教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法,体会比值法定义功率概念。
新课推进一、功率的含义1.定义:功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。
(板书)2.定义式:P=W/ t(板书)3.物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
(板书)4.单位:(板书)教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。
国际单位:瓦特(w),常用单位:千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板书)W→功→单位:焦耳(J)t→做功所用时间→单位:秒(s)换算关系:11w=1J/s(板书)说明:用已知物理量的比值定义新的物理量,是建立物理概念常用的方法。
使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律,像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。
5. 功率是标量,功率表示做功过程中能量转化的快慢。
(板书)6. 讨论与交流:小实验:把一段粉笔放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使粉笔开始下滑。
请同学仔细分析一下,在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大,情况会有什么变化?倾角增大时,功率是否也增大?提示:(1)比较不同倾角时的功率,应注意粉笔开始下滑处的高度应相同。
讨论功率时须指明哪个力的功率。
(2)实验的分析讨论,要注意所分析的是某个力的平均功率。
注意引导学生进行受力分析、做功分析,可利用功率的定义式,在理论上进行推演,使思维更加严密。
7. 一些常见机械做功功率(1)汽车发动机5×104 W~15×104 W (2)摩托车约2×103 W(3)喷气客机约2×108 W (4)人心脏跳动的功率1.5W左右(5)火箭的发动机约1×1013 W (6)万吨巨轮106W以上(7)蓝鲸游动的功率可达350kW (8)人的平均功率约1×102 W(9)优秀运动员短时间内的功率可达1000W二、功率P与力F、速度v的关系(板书)1. 功率与力、速度的关系推导(板书)教师:一部汽车载重时和空车时,在公路上以相同的速度行驶,试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同?为什么?预测学生的回答可能有:(1)载重汽车与地摩擦力较大,牵引力也大,由于行驶速度一样,故相同时间内,载重车的牵引力做功较多,所以载重汽车的输出功率较大;(2)载重汽车行驶得比空车慢,因此功率较小;(3)载重汽车比空车费力,因此载重车的输出功率较空车时要大些;(4)……说明:上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。
学生分析可能会出现片面和不完整回答,教师要参加到学生的讨论分析中,帮助、启发和引导学生形成正确的认识。
得出正确的答案(1)。
接着,教师引导学生思考,如何计算牵引力的功率。
(让学生根据所学知识和功率定义式进行推演,培养良好的科学思维能力和思维习惯)教师:某汽车在平直公路上做匀速直线运动,已知其牵引力大小为F,运行速度为v,试求此时汽车牵引力F的功率为多少?(注意引发学生思考解决问题的思路,应用功和功率的定义式进行分析和推导。
)2.公式:P=Fv(F与位移s或v同方向)(板书)即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积.。
注意F是速度v方向上的作用力。
分析讨论:由v = s / t求出的是物体在时间t内的平均速度,代入公式P=F v求出的功率是F在时间t内的平均功率;如果t取得足够小,则v表示瞬时速度,此时由P=Fv 求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。
即当v为平均速度时,求得的功率就是平均功率,v为瞬时速度时,求得的功率就是瞬时功率。
总结:v是平均速度v,P是平均功率P(F为恒力,且F与v同向)(板书)P=Fvv是瞬时速度,P是瞬时功率(板书)说明:如果物体做匀速直线运动,由于瞬时速度与平均速度相等,故此时平均功率等于瞬时功率。
教师:汽车以额定功率在平直公路行驶时,若前方遇到了一段较陡的上坡路段,汽车司机要做好什么调整,才能确保汽车驶到坡顶?为什么?预测学生的回答可能有:(1)加大油门,汽车可顺利行驶到达坡顶。
(2)汽车要换档,才能顺利行驶到达坡顶。
(3)……师生共同分析:(1)根据P=Fv知,汽车以额定功率行驶,因遇上坡路段,汽车所需的牵引力增大了,若要保持行驶速度不变,这是不可能的;加大油门,只会增加发动机的输出功率(超过额定功率),发动机将因超负荷而过热损坏。
(2)这是一种正确的操作方式,当司机将发动机的速度档位调低后,速度减小了,牵引力加大了,只要牵引力足够,汽车便可顺利上坡。
教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论,如:(1)汽车上坡的时候,司机常用换挡的方法来减小速度,为什么?(汽车上坡的时候,司机常用换挡的方法来减小速度,来得到较大的牵引力。
)(2)汽车上坡时,要保持速度不变,应如何做?(汽车上坡时,要保持速度不变,就必须加大油门,增大输出功率来得到较大的牵引力。
)(3)起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时,为什么发动机的输出功率越大,起吊速度就越大?(起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时,由于牵引力与重物的重力相等,即牵引力保持不变,发动机输出的功率越大,起吊的速度就越大。
)思考:汽车等交通工具,如何才能获得更大的行驶速度?教师:由P = W / t求出的是瞬时功率还是平均功率学生小组讨论后得出:由公式P = W / t求出的功率,反映了该力在t时间内做功的平均快慢,故由公式P = W / t求出的功率是平均功率。
教师:人力直接做功能否像汽车做功那样快呢?汽车做功能否像飞机做功那样快呢?人如果做功过快,会产生什么后果呢?汽车超负荷运转会产生什么后果呢?(人做功过快,会引起疲劳、甚至受伤、生病等,汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。
)教师:奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢?为什么?(奥运比赛是一种挑战运动局限的比赛,人与机器一样,不能长时间超负荷运动,短跑运动员在100m赛跑中,时间不过是十几秒,能以最大的速度跑完全程,此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。
在5000m的长跑运动中,运动员不可能长时间超负荷运动,因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度。
)说明:让学生通过思考自己身边所熟悉的问题,认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。
教师:你对“额定功率和实际功率以及平均功率和瞬时功率”是怎样理解的?① 额定功率:指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。
也是机械发动机铭牌上的标称值。
额定功率是动力机械重要的性能指标,一个动力机械的额定功率是一定的,机器不一定都在额定功率下工作。
②实际功率:机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。
实际功率可以小于额定功率,可以等于其额定功率(称满负荷运行),但不能大于额定功率,否则容易将机械损坏。
机车启动过程中,发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
③ 平均功率:物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率。
通常用定义式P=W/t 描述,只有当物体匀速运动时,才等于瞬时功率。
④瞬时功率:物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。