2. 功率优质课一等奖

《功

率》教案

主讲教师

黎家燕

课题

4.2

功

率

知识与技能

1．知道功率的物理意义、定义式、单位。

课型

同课异构

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

教学

过程与方法

目标

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。

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。

教学重点：

重点

难点

1．理解功率的概念。2．知道功率的种类及其计算。

2．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。

教具

准备

多媒体

课时

１课时

安排

教学方法、教学手段与学法、学情

教学过程与教学内容

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。

预测学生所举事例可能有：

1、拖拉机耕地比牛耕地要快得多；

2、挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多；

3、从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多；

4、……

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。

（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。）

（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，

在，研究功率具有重方式一：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

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；

相同时间，做功多少不同，也说明做功快慢不同。

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。）

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（分析一些生产事例、工作场面，或展做功快；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。示一些做功快慢不同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。

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

“功率”；

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）源:学科网][来确的“功率”概念打下良好基础。）

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。

（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。）

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，功率大小表示做功过程中能量转化的快慢。

练习1、关于功率，下列说法中正确的是[

] A、功率是说明做功多少的物理量

B、功率是说明力做功快慢的物理量

C、做功时间越长，功率一定小

D、力做功越多，功率一定大

练习2 、质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，3s时间内在水平面上匀速运动了10m。求：

(1)力F对物体所做的功。

(2)力F对物体所做的功的功率。

思考：如果力F与水平方向成30o斜向上时功和功率又是多少呢？

6. 讨论与交流：

上楼时，无论你是慢步走上，还是快步跑上，只要你上升的高度相同，你

[来源学科网]

（让学生根据所学知识和功率定义式进行

克服重力所做的功就相等，但为什么快步上楼时人会气喘吁吁，而慢步上楼却不会?老年人上楼为什么比年轻人上楼要慢些? 推演，培养良好的科学思维能力和思维习教师：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惯）

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（注意引发学生思考后果呢？

（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。）

提示：做相同的功，但是所用时间不一样，功率就不一样，引出额定功率和实际功率。

额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率

实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率

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。

8. 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 解决问题的思路，应用功和功率的定义式进行分析和推导。）

（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：通常情况下，司机开车时在坡度较大的坡道上向上行驶时，通常需要将档位调到抵挡，这样做的理由是什么？

预测学生的回答可能有：

（1）有力一些

（2）.......... （3）.......... 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

（汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，来得到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、较大的牵引力。）

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。

2.推导公式：P=Fv

（F与位移或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 = x / 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）

P=Fv

v是瞬时速度，P是瞬时功率（板书）

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：由P = W / t求出的是瞬时功率还是平均功率

（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。）

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。

3.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），但不能长时间大于额定功率，否则容易将机械损坏。

[来源:Z_xx_k.Com]

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。通常用P=Fv表示，必须注意F、v与P的同时性。

（1）当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？

（2）当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？

（3）当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？

根据公式P =F v可知，物体的运动速度v与牵引力F成反比，如果汽车需要较大的牵引力，就必须减小运动速度。课件展示下列关系：

F一定时，P∝v

（板书）

据P=Fv可得

v一定时，P∝F

（板书）

P一定时，F∝1

（板书）

v3.推广式：P=Fvcosα

（α为力F与瞬时速度v方向间的夹角）

说明：

（1）当F为合外力时，P为合外力做功的功率；当F为某一外力时，P为该力做功的功率；

（2）在汽车等交通工具一类问题中，式中P为发动机的实际功率，F为发动机的牵引力，v为汽车的瞬时速度。

三、例题讲解

3、关于功率以下说法中正确的是（

）

A、据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大

B、据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比

C、据 P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，

就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率

D、根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。

四、课堂小结

1、功率是表示物体做功快慢的物理量

2、定义式：PWt

该式一般用于求平均功率

3、功率的另一表达式：P

Fv

该式用于求瞬时功率、平均功率

4.2

功

率

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）

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）

5. 功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。（板书）

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）

2.公式：P=Fv

（F与位移s或v同方向）（板书）

F一定时，P∝v

（板书）

据P=Fv可得

v一定时，P∝F

（板书）

P一定时，F∝1

（板书）

v

我个人认为本节课的成功之处有以下几点：1、

整堂课思路清晰，环节紧凑，重难点突出，设计合理；2、精心设计课堂练习，体现趣味性和层次性；3、教态自然，和气悦人，会给以亲切感，缩短了师生之间的距离；4、语言流畅，抑扬顿挫，节奏性强，能紧紧教学

反思

吸引学生的注意力，整节课学生情绪高涨，兴致勃勃，充分体出了学生的主体和教师的主导作用；

缺点是：课堂讲解不够细，课程中用到开车上坡需要挂低速挡时，没有提醒学生要注意安全问题，不能开车