功率

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)



必修二第七第三節(jié)《功率》教案
一、教材分析
功率的物理意義是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,如果學(xué)生能懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化的快慢,自然能感悟出功率實(shí)際上是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量。瞬時(shí)功率的概念學(xué)生較難理解,這是難點(diǎn)。學(xué)生往往認(rèn)為,在某瞬時(shí)物體沒(méi)有位移就沒(méi)有做功問(wèn)題,更談不上功率了。如果學(xué)生沒(méi)有認(rèn)識(shí)到功率是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量,這個(gè)難點(diǎn)就不易突破,因此,在前面講清楚功率的物理意義很有必要,它是理解瞬時(shí)功率概念和物理意義的基礎(chǔ)
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)
1.知道功率的物理意義、定義式、單位。
2.理解功率的導(dǎo)出式P=F•v的物理意義,并掌握其用法,會(huì)利用功率的兩個(gè)公式解釋現(xiàn)象和進(jìn)行計(jì)算。
3.理解平均功率和瞬時(shí)功率,了解平均功率、瞬時(shí)功率、額定功率、實(shí)際功率的區(qū)別與聯(lián)系。
2.能力目標(biāo):
1.通過(guò)實(shí)例體驗(yàn)功率概念的形成過(guò)程及功率的實(shí)際意義,通過(guò)功率的定義過(guò)程,應(yīng)用比值方法建立物理概念的方法。
2.學(xué)會(huì)求解各種不同的功率。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo):
培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)表自己觀點(diǎn)、善于合作的良好習(xí)慣。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1.理解功率的概念。
2.知道功率的種類(lèi)及其計(jì)算。
四、學(xué)情分析
學(xué)生對(duì)功的學(xué)習(xí)知識(shí)儲(chǔ)備量不足,這一節(jié)應(yīng)再次強(qiáng)調(diào)功的計(jì)算,這樣才能對(duì)功率的概念把握更準(zhǔn)確。
五、教學(xué)方法
教師啟發(fā)、引導(dǎo),學(xué)生自主閱讀、思考,討論、交流學(xué)習(xí)成果。
六、前準(zhǔn)備
學(xué)生準(zhǔn)備前學(xué)案導(dǎo)學(xué),教師進(jìn)行檢查。
七、時(shí)安排:2時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。

教師:人們?cè)谏a(chǎn)、生活和工作中使用了大量的機(jī)械做功,這與人力直接做功或畜力做功,在完成功的快慢方面有何不同?請(qǐng)舉例說(shuō)明。
(引發(fā)學(xué)生思考,讓學(xué)生從身邊生活尋找做功快慢的事例,并思考機(jī)械與人或畜力做功快慢的差異。)
預(yù)測(cè)學(xué)生所舉事例可能有:
1、人上高樓(如8層樓)時(shí),乘電梯比走路要快得多;
2、拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快得多;
3、挖土機(jī)與人,要完成相同的挖土任務(wù),人花的時(shí)間要長(zhǎng)得多;
4、從水井里提水,使用抽水機(jī)比人工要快得多

(分析一些生產(chǎn)事例、工作場(chǎng)面,或展示一些做功快(列舉生產(chǎn)、生活中發(fā)生的事例,使學(xué)生功率與生活、生產(chǎn)息息相關(guān),無(wú)處不在,研究功率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,并引導(dǎo)學(xué)生注意觀察身邊物理現(xiàn)象,體會(huì)到物理知識(shí)就在我們身邊,感悟物理規(guī)律研究的價(jià)值,激起學(xué)生的求知欲。)
功是能量轉(zhuǎn)化的量度,人們十分關(guān)注做功的多少。然而不同的機(jī)械或人,其做功的快慢是不同的。
慢不同的圖片。有條的情況下還可通過(guò)多媒體手段更生動(dòng)地展示這些畫(huà)面和情景,使學(xué)生對(duì)做功快慢的情形有更為形象和具體的認(rèn)識(shí),從而為建立正確的“功率”概念打下良好基礎(chǔ)。)
教師:在建筑工地上分別采用以下三種方式,把1t的貨物從地面運(yùn)到三樓,
方式一:搬運(yùn)工分批搬運(yùn),需時(shí)間3h
方式二:用一臺(tái)起重機(jī)提升,需時(shí)1min
方式三:用另一臺(tái)起重機(jī)提升,需時(shí)30 s
上述三種情況下,把貨物由地面運(yùn)到三樓時(shí),請(qǐng)思考以下問(wèn)題:
1、用不同的方式,對(duì)貨物所做的功是否相同?
2、所用時(shí)間不同,三種方式中做功的快慢是否相同?
結(jié)論:對(duì)重物所做的功相同,但所用時(shí)間不同,說(shuō)明做功快慢不同。
說(shuō)明:通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析有關(guān)事例,形成初步共識(shí):人們選用機(jī)械做功時(shí),不僅要考慮做功多少,還要考慮機(jī)械做功的快慢。如挖掘機(jī)做功比人快;大卡車(chē)比拖拉機(jī)做功快;拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快;起重吊車(chē)比搬運(yùn)工人做功快;抽水機(jī)比轆轤提水快,等等。研究做功的快慢有著重要的實(shí)際意義。通過(guò)實(shí)際問(wèn)題讓學(xué)生感性地認(rèn)識(shí)做功的快慢。
教師:不同的機(jī)器或物體做功有快有慢,如何衡量做功的快慢呢?請(qǐng)同學(xué)們思考并提出解決方案。
(引導(dǎo)學(xué)生思考:如何比較物體做功快慢?討論中注意培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和批判思維能力。)
預(yù)測(cè)學(xué)生可能有以下認(rèn)識(shí):
1、選擇相同時(shí)間,比較做功多少,做功多的,做功就快;
2、選擇做相同的功,比較做功的時(shí)間長(zhǎng)短,時(shí)間長(zhǎng)的,做功就慢;
3、類(lèi)比“速度”的定義方法,用做功和完成這些功所花的時(shí)間的比值定義“功率”;
4、……
說(shuō)明:對(duì)學(xué)生提出的各種方案可能有問(wèn)題或不完整,教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在交流中補(bǔ)充完善自己的認(rèn)識(shí)。
教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生類(lèi)比如“速度”、“加速度”概念的定義方法,體會(huì)比值法定義功率概念。
新推進(jìn)
一、功率的含義
1.定義:功W與完成這些功所用時(shí)間t的比值叫做功率。 (板書(shū))
2.定義式:P=W/ t (板書(shū))
3.物理意義:表示物體做功快慢的物理量。 (板書(shū))
4.單位:(板書(shū))教師請(qǐng)一位同學(xué)正確地說(shuō)出定義式中各個(gè)字母所表示的物理量及其單位。
國(guó)際單位:瓦特(w),常用單位:千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板書(shū))
W→功→單位:焦耳(J)
t→做功所用時(shí)間→單位:秒(s)
換算關(guān)系:1kw = 1000 w?1w=1J/s(板書(shū))
說(shuō)明:用已知物理量的比值定義新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用該方法能夠進(jìn)一步揭示和表述被探究對(duì)象的某些物理性質(zhì)及變化規(guī)律,像我們已經(jīng)研究過(guò)的速度、加速度等物理量就是用這種方法定義的。
5. 功率是標(biāo)量,功率表示做功過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。(板書(shū))
6. 討論與交流:
小實(shí)驗(yàn):把一段粉筆放在書(shū)的封面上,打開(kāi)書(shū)的封面形成一個(gè)斜面,并使粉筆開(kāi)始下滑。請(qǐng)同學(xué)仔細(xì)分析一下,在下滑的過(guò)程中粉筆共受到幾個(gè)力的作用?哪些力做正功?哪些力做負(fù)功?哪些力不做功?如果斜面的傾角增大,情況會(huì)有什么變化??jī)A角增大時(shí),功率是否也增大?
提示:
(1)比較不同傾角時(shí)的功率,應(yīng)注意粉筆開(kāi)始下滑處的高度應(yīng)相同。討論功率時(shí)須指明哪個(gè)力的功率。
(2)實(shí)驗(yàn)的分析討論,要注意所分析的是某個(gè)力的平均功率。注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析、做功分析,可利用功率的定義式,在理論上進(jìn)行推演,使思維更加嚴(yán)密。
7. 一些常見(jiàn)機(jī)械做功功率
(1)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)5×104 W~15×104 W (2)摩托車(chē)約2×103 W
(3)噴氣客機(jī)約2×108 W (4)人心臟跳動(dòng)的功率1.5W左右
(5)火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)約1×1013 W (6)萬(wàn)噸巨輪106W以上
(7)藍(lán)鯨游動(dòng)的功率可達(dá)350kW (8)人的平均功率約1×102 W
(9)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員短時(shí)間內(nèi)的功率可達(dá)1000W
二、功率P與力F、速度v的關(guān)系 (板書(shū))
1. 功率與力、速度的關(guān)系推導(dǎo) (板書(shū))
教師:一部汽車(chē)載重時(shí)和空車(chē)時(shí),在公路上以相同的速度行駛,試討論這兩種情況下汽車(chē)的輸出功率是否相同?為什么?
預(yù)測(cè)學(xué)生的回答可能有:
(1)載重汽車(chē)與地摩擦力較大,牽引力也大,由于行駛速度一樣,故相同時(shí)間內(nèi),載重車(chē)的牽引力做功較多,所以載重汽車(chē)的輸出功率較大;
(2)載重汽車(chē)行駛得比空車(chē)慢,因此功率較。
(3)載重汽車(chē)比空車(chē)費(fèi)力,因此載重車(chē)的輸出功率較空車(chē)時(shí)要大些;
(4)……
說(shuō)明:上述分析討論的目的是啟發(fā)學(xué)生思考功率與力和速度有何關(guān)系。學(xué)生分析可能會(huì)出現(xiàn)片面和不完整回答,教師要參加到學(xué)生的討論分析中,幫助、啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生形成正確的認(rèn)識(shí)。得出正確的答案(1)。
接著,教師引導(dǎo)學(xué)生思考,如何計(jì)算牽引力的功率。(讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)和功率定義式進(jìn)行推演,培養(yǎng)良好的科學(xué)思維能力和思維習(xí)慣)
教師:某汽車(chē)在平直公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知其牽引力大小為F,運(yùn)行速度為v,試求此時(shí)汽車(chē)牽引力F的功率為多少?
(注意引發(fā)學(xué)生思考解決問(wèn)題的思路,應(yīng)用功和功率的定義式進(jìn)行分析和推導(dǎo)。)
2.公式:P=Fv (F與位移s或v同方向)(板書(shū))
即力F的功率等于力F和物體運(yùn)動(dòng)速度v的乘積.。注意F是速度v方向上的作用力。
分析討論:由v = s / t求出的是物體在時(shí)間t內(nèi)的平均速度,代入公式P=F v求出的功率是F在時(shí)間t內(nèi)的平均功率;如果t取得足夠小,則v表示瞬時(shí)速度,此時(shí)由P=Fv求得的功率就是F在該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。即當(dāng)v為平均速度時(shí),求得的功率就是平均功率,v為瞬時(shí)速度時(shí),求得的功率就是瞬時(shí)功率。

v是平均速度 ,P是平均功率 (F為恒力,且F與 同向)(板書(shū))
P=Fv
v是瞬時(shí)速度,P是瞬時(shí)功率(板書(shū))
說(shuō)明:如果物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),由于瞬時(shí)速度與平均速度相等,故此時(shí)平均功率等于瞬時(shí)功率。
教師:汽車(chē)以額定功率在平直公路行駛時(shí),若前方遇到了一段較陡的上坡路段,汽車(chē)司機(jī)要做好什么調(diào)整,才能確保汽車(chē)駛到坡頂?為什么?
預(yù)測(cè)學(xué)生的回答可能有:
(1)加大油門(mén),汽車(chē)可順利行駛到達(dá)坡頂。
(2)汽車(chē)要換檔,才能順利行駛到達(dá)坡頂。
(3)……
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
1.1.我們講了功率概念之后,得到了兩個(gè)公式,定義式P=W/t和瞬時(shí)功率的公式P=F•v。
2.公式P=W/t中的t趨近于零時(shí),P即為瞬時(shí)功率。不過(guò)此公式主要用計(jì)算平均功率。公式P=Fv中,當(dāng)v為瞬時(shí)速度時(shí),P即為瞬時(shí)功率,當(dāng)v為平均速度時(shí),P即為平均功率。
九、板書(shū)設(shè)計(jì)
一、功率的含義
1.功率的定義:功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫做功率
2.功率的公式:P= (適用求平均功率 )
3.功率的物理意義:功率是表示做功快慢的物理量
國(guó)際單位:瓦(w)
4.功率的單位:
常用單位:千瓦(kw)或焦/秒(J/s)
換算關(guān)系:1kw=1000w=1000J/s
5.功率是標(biāo)量,表示做功過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的快慢
二、功率與力、速度的關(guān)系
1.功率與力、速度的關(guān)系的推導(dǎo)
2.公式:P=Fv (F與位移s或v同方向)
v是平均速度 ,P是平均功率 (F為恒力,且F與 同向)
P=Fv
v是瞬時(shí)速度,P是瞬時(shí)功率
3.推廣式:P=Fvcosα (α為力F與瞬時(shí)速度v方向間的夾角)
十、教學(xué)反思
本節(jié)講述功率的概念、功率公式的應(yīng)用.功率的概念、功率的物理意義是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,如果學(xué)生能懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化的快慢,自然能感悟出功率實(shí)際上是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量.要使學(xué)生確切地理解公式p=Fv的意義,要通過(guò)例題的教學(xué),使學(xué)生會(huì)應(yīng)用基本公式進(jìn)行計(jì)算,對(duì)平均功率和瞬時(shí)功率有所理解.
瞬時(shí)功率的概念學(xué)生較難理解,這是難點(diǎn).學(xué)生往往認(rèn)為,在某瞬時(shí)物體沒(méi)有位移就沒(méi)有做功問(wèn)題,更談不上功率了.如果學(xué)生沒(méi)有認(rèn)識(shí)到功率是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量,這個(gè)難點(diǎn)就不易突破,因此,在前面講清楚功率的物理意義很有必要,它是理解瞬時(shí)功率概念和物理意義的基礎(chǔ).
關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率與汽車(chē)的最大速率之間的關(guān)系,最好采用后專(zhuān)題講座的形式進(jìn)行,以便通過(guò)分析汽車(chē)由開(kāi)動(dòng)到勻速行駛的物理過(guò)程,使學(xué)生養(yǎng)成分析物理過(guò)程的習(xí)慣,避免簡(jiǎn)單地套用公式.
這里可以增加一節(jié)習(xí)題,對(duì)前三節(jié)也就是第一單元進(jìn)行復(fù)習(xí),總結(jié)這幾節(jié)的規(guī)律.




本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoyi/42058.html

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