2. 功率第二课时教学实录

必修2功率

课题

7.3

功

率

课型

新授课

知识与技能

1、理解功率的意义及额定功率与实际功率的意义

W2、理解功率的定义式P，会用定义式及PFv解t答问题

教学

过程与方法

1.通过课前自主学习微课，明确功率概念，提高学生

目标

学习能力，知识迁移能力

2.通过课中合作讨论学习，提高学生实践能力

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、教教学过程与教学内容

学手段与学法、学情

一、创设情境，引入新课

1．诺贝尔奖金获得者费恩曼曾说：“有一个事实,如果你愿意,也可以说是一条定律,支配着至今所知的一切自然现象……它指出有某一个量，在自然界经历的多种多样变化中它不变化，那是一个最为抽象的概念。”

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、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、……

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。

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。

（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。）

（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，体会比值法况下还可通过多媒体定义功率概念。

新课推进

一

功率的概念

（1）定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。

定义式：P=W/t

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

（2）单位：国际单位为瓦(W)，技术上常用“千瓦”（KW）作功率单位。

确的“功率”概念打下

1W=1J/S，1KW=1000W。

（3）功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量

良好基础。）

功率大的做功快。不论在什么条件下，只要明确了功W和所用时间t，就可（引导学生思考：如求出相应的功率。

（4）功率是标量。

由于功有正负，相应的功率也有正负。功率的正负不表示大小，只表示做功的性质，即动力的功率为正，阻力的功率为负，计算时不带符号，只计绝对值。

根据W=FScosα和v=S/ t,可得P=Fvcosα。若F、S同向，可简化为P=Fv。

（5）功率的另一表达式：P=Fvcosα。

F：对物体做功的力。v：物体运动的速度。α：F与v的夹角。

（6）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）

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）

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：[来源学科网ZXXK]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。）

[来源学科网]

（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）

（注意引发学生思考

（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？

（2）汽车上坡时，要保持速度不变，应如何做？

（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？

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? （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。）

解决问题的思路，应用功和功率的定义式进行分析和推导。）

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（汽车上坡的时候，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。

司机常用换挡的方法来减小速度，来得到较大的牵引力。）

（汽车上坡时，要保教师：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？

持速度不变，就必须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。

加大油门，增大输出功率来得到较大的牵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，引力。）

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。通常用P=Fv表示，必须注意F、v与P的同时性。

很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来，计算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少电能？哪一部机器最耗电？并与同学进行交流。

三

．平均功率和瞬时功率

（1）平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用P=W/t 计算，若用P=Fvcosα，V为t时间内的平均速度。

平均功率是针对一段时间或一个过程而言的，因此在计算平均功率时

一定要弄清是哪段时间或哪一个过程的平均功率。

瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢，只能用P=Fvcosα，V为某时刻的瞬时速度。

四、例题讲解

1、功率的计算

例1、从空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，不计空气阻力，取g=10m/s，求(1)在抛出后3s内重力的功率。(2)在抛出后3s时重力的功率(设3s时未落地)。

解析

(1)3s内的功率是指平均功率，3s内重力做功2（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。）

[来源:Z_xx_k.Com]

Wcmghmg故P12gt，

2WC11mggt10103150W。

t22

(2) 3s时的功率是指瞬时功率，应用PFvcos求解，结合平抛知识得

PFvcosmgvymg·gt=10×10×3=300W。

例2、

一个质量为m的物体，从高度为h，长度为L的光滑斜面顶端由静止开始下滑，求物体到达斜面底端时重力做功的功率？

解析：

本题所求重力做功的功率，应为瞬时功率 P=mgv cosα，而速度v是沿着斜面向下的。如图2-3-1，设斜面的倾角为θ

，根据，

v2al2gLsin 而α＝（90○－θ）所以

Pmgvcosmg2gLsinsinmgh2gh/L

θ

2-3-1

点评：本题主要考查对瞬时功率的计算，要求同学们对三角关系理解通彻，并且灵活运用公式.

7.3

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板

书

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）

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

功率这节课比较平淡，重难点都需要在理解和计算中把握，会比较枯燥。所以在设计时，将翻转课堂模式和智慧课堂系统结合起来，将知识讲授放在课前，将重难点的把握放在课中，学生自己计算、自己评价，活跃了课堂气氛，提高课堂效率。

本课是初探翻转课堂的成果，对教学理念的理解、内化还有很教学

反思

多不到位之处，将智慧课堂系统高效利用在物理课堂，也缺乏实践经验的积累，所以本课设计还存在很多还没有获知的不足，在课堂实践之后再进行反思。