2. 功率教学实录及点评

4.2 功率 教学设计

【教材分析】

《功率》是科教2003课标版必修2第四章《机械能和能源》的第2节内容。功率是反映力做功快慢的物理量，而功体现了力的作用在空间上的效果积累，同时功又是能量转化的量度，功率和功的教学既是延伸了前面所学的力的相关知识，又为后面即将学习的能得相关知识做好了铺垫，所以本节课在第四章中占有重要的位置。《高中课程标准》中对《功率》的教学要求为：理解功率的概念，会用功率的公式进行平均功率、瞬时功率的计算，会分析机车的两种启动模式。

“功率”概念的建立，采用了物理学中经常使用的比值定义法，所以本节课的教学应立足于培养学生的思维能力，通过学习物理研究方法，使学生学会思考问题。

在教学过程中，要注重引导学生学习科学思维方法，体会比值法在定义“功率”概念的作用，提高学生的应用科学思维方法解决问题的能力.

【学情分析】

“功率”这一概念在日常生活中与人们的联系较为密切，学生也有接触，其定义、表达式P=W/t、单位等学生在初中已经学过。瞬时功率的概念学生较难理解。因此在实际的教学中，教学设计立足于实际生活，采用让学生“自主学习、合作探究、交流讨论”的学习方式。加强与生产生活的结合，体现了物理知识学以致用的思想。“功率”与生活、生产联系密切，在引入功率、额定功率、实际功率等概念时，注意通过生产、生活的具体实例引入，增强了学生学习的趣味性与知识性，使学生便于认识和理解“功率”概念，有利于激发学生的学习热情。

【教学目标】

1.知识与技能

（1）理解功率的概念. （2）知道功率的定义和定义式P=WW，能够用公式P=解答有关的问题. tt（3）知道公式P=Fv的物理意义，能够用公式P=Fv解答有关的问题. （4）区别理解额定功率、实际功率和最大功率. 2.过程与方法

（1）通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，理解功率概念. （2）从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法. （3）理解功率与力和速度的关系.会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算. 3.情感态度与价值观

（1）通过功率概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己观点，坚持原则，善于合作的良好习惯. （2）通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量，培养学生学以致用的思想.

（3）感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理的价值观。

【学习重点】

1．理解功率的概念。 2．知道功率的种类及其计算。

【学习难点】

1．瞬时功率的概念的理解，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。

【学习过程】

【自主学习】

【思考】在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1吨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30s 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？

3.两球同时从不同高度作自由落体运动，如图所示，若m1=0.5kg，m2=2kg，h1=20m，

2h2=5m，则重力对两球做的功分别为多少?(g=10m/s)怎样比较它们做功的快慢呢?

h一、功率

在物理学中，一个力所做的功跟

的比值，叫做功率。

那么功率的物理意义是什么?表达式是什么？

二、额定功率和实际功率

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？

1、实际功率：指机器

功率．

2、额定功率：指机器

功率，也就是机器铭牌上的标称值．

注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。

【合作探究】公式p＝w/t是平均功率还是瞬时功率?如何计算瞬时功率？

三、功率和速度

【观察与思考】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，汽车司机要做什么调整，才能确保汽车行驶到坡顶？为什么？

【思考与推理】一个物体在水平恒力F的作用下，以速度v匀速直线运动了一段时间t，试求这段时间t内恒力F做功的功率。

【拓展】若物体在水平恒力F作用下作变速运动了一段时间t，则恒力F在时间t内做功的功率又如何呢？若力F与水平成θ角呢？

【交流与讨论】汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是怎样变化的？

根据公式P=Fv：

h

（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？

【典型例题分析】

［例1］质量m=3 kg的物体，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s，求：（1）力F在t=3 s内对物体所做的功。

（2）力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。

（3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。

［例2］如图所示，质量为m的小滑块，由静止开始从倾角为θ的固定的光滑斜面顶端A滑至底端B，A点距离水平地面的高度为h，求: (1)

滑块从A到B的过程中重力的平均功率. (2)滑块滑到B点时重力的瞬时功率.

［例3］某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度。在同样的阻力下,如果匀速行驶速度是54km/h，发动机输出的实际功率是多少? (汽车的功率就是汽车牵引力的功率)

【达标检测】

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

2．火车在水平轨道上做匀加速直线运动，若阻力不变，则牵引力F和F的瞬时功率P的变化情况是

A．F不变，P变大

B．F变小，P不变

C．F变大，P变大

D．F、P都不变

3．关于功率，下列说法中正确的是

(

) A．根据P＝W/t可知，力做功越多，其功率越大

B．根据P＝Fv可知，汽车的牵引力一定与速率成反比

C．由P＝W/t‘可知，只要知道t s内力所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻的功率

D．由P＝F v可知，当发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比

4.放在粗糙水平地面上的物体，在10 N的水平拉力作用下，以3 m/s的速度匀速移动5 s，则在此过程中拉力的平均功率为

，5 s末阻力的瞬时功率为

。

5.质量m=2kg的物体从距地面45m的高处自由下落，在t=2s的时间内重力所做的功等于多少?在这段时间内重力做功的平均功率等于多少?在这段时间内重力做功的平均功率等于多少？在2s末重力做功的瞬时功率等于多少? (g取10m/s2)

6.汽车质量为5×103kg，额定功率为30kW。

(1)若汽车在水平路上行驶时所受阻力为2000N，则最大车速为多少? (2)如阻力不变，汽车在水平路上用l0m/s的速度匀速行驶，实际功率多大? (3)如阻力不变，汽车保持额定功率行驶，汽车在水平路上的速度为l0m/s时加速度为多大?