2. 功率优秀教案

教科版高一物理必修二《功率》教学设计

四川省梓潼中学校：梁仕刚

【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=Fvcosα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。

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．运用功率的定义式和推广式计算平均功率和瞬时功率。

【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、PPT课件等

【教学过程】

新课导入：

温故知新：1、功的定义、定义式：WFxcos

2、功的正负及其理解：（功的正负既不表示方向也不表示大小，只表示动力做功还是阻力做功）

3、总功的计算：

方法一：先求出物体所受各力做的功，再求各功的代数和；

W总=W1+W2+W3+…+WN 方法二：先求合力，再求合力的功。W总F合xcos

情景引入：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？

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；

通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。

共

5 页

第

1 页

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”；

新课推进

一、功率：

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．计算公式：

定义式：P=W/t （板书）

（请同学们思考讨论：还可以如何计算功率，得出功率的推广式）

推广式：P=FVcosα

（板书）

说明：（1）α为F与v的夹角； F一定时，P∝v （板书）

（2）当α=0时，P=Fv ： v一定时，P∝F （板书）

o P一定时，F∝

（板书）

利用公式P=FV分析问题：

学生思考讨论：（1）汽车上坡时要换档减速，这是为什么？

（2）汽车由水平路段进入上坡路段，若要保持速度不变怎么办？

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）

1vW→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）

6. 讨论与交流：

二、平均功率和瞬时功率： （板书）

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。

1、平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢。 （板书）

共

5 页

第

2 页

（1）利用

PWt计算； （板书）

（2）

利用推广式P＝Fvcos计算。 （板书）

2、瞬时功率：描述在某一时刻做功的快慢。

（学生思考如何计算瞬时功率，得出结论）

利用推广式P＝Fvcosα计算。 （板书）

典例分析：

例1、现把一个质量为m=1kg的小球从某高出由景致释放，不计空气阻力。求：（1）前三秒内重力做的功与平均功率；（2）3s末重力的瞬时功率。

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。

教学过渡：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。）

三、额定功率与实际功率 （板书）

额定功率：机器长时间正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。

实际功率：是指机器工作中实际输出的功率（机器不一定在额定功率下工作）。（板书）

发动机的功率是指牵引力的功率，而不是合力的功率。

小资料.了解一些常见做功功率: 长时间运动时人的功率为数10W，优秀运动员可达1kW; 长时间运动马的功率为数百瓦; 鲸游动时功率可达350kW; 小汽车的功率为数十千瓦至两百千瓦; 高速列车的功率可达数万kW; 万吨豪华游轮的功率可达1万kW以上

课堂练习：

共

5 页

第

3 页

1.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。

2.同一恒力按同样方式施于静止物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平抛面移动相同一段距离时，恒力的功和平均功率分别为w1、p1和w2、p2，则二者的关系是（ ）

A.W1>w2 、 p1>p2 B．W1=w2、p1p2 D. W1

F2TF2TF2T2F2T2A．2m B．

2m C．m D．m

4、质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：（1）力F在t=3s内对物体做的功；（2）力F在t=3s内对物体做功的平均功率；（3）力F在3s末对物体做功的瞬时功率。

5、一个质量是1.0kg的物体，从地面上方30m高处开始做自由落体运动。（g取10m/s2) （1）前2s内重力对物体做功的功率是多大？（2）第2s末重力对物体做功的功率是多大？

课后活动:学生进行测功率活动。

预测学生的实验方案可能有：（让学生结合自己的情况来进行设计实验）

方案1：学生快速跑上楼，来测量做功的最大功率；

方案2：估算学生自己平时上楼或爬山过程的功率；

方案3：测算自己举起杠铃时的最大功率（需要同学的帮忙）

（1）有关实验方案、原理、器材、数据的测定及同学协作等，都应放手让学生自行讨论、分工，这样才能培养学生的实验能力，提供学生合作交流的机会。

（2）方案选定后，要注意引导学生如何求功和功率，需要选择哪些实验器材，测量哪些物理量？测量是否存在误差问题，如何才能较准确地测量。

（3）根据学生设计的方案，组织学生进行实验。实验结果可让学生通过实物展台进行交流汇报，师生共同观看，最后还可以进行评选活动。

（4）通过亲身的实验活动，达到内化知识，提升能力，培养学生应用物理知识解决实际问题能力，同时也在实验过程中培养学生严谨的科学态度。

小结归纳:

一、功率：

1．定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。

2．计算公式： 定义式：P=W/t 推广式：P=FVcosα

共

5 页

第

4 页

3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。

二、平均功率和瞬时功率： 1、平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢。 （1）利用

PWt计算；

（2）

利用推广式P＝Fvcos计算。 2、瞬时功率：描述在某一时刻做功的快慢。

（学生思考如何计算瞬时功率，得出结论）

利用推广式P＝Fvcosα计算。

三、额定功率与实际功率 额定功率：机器长时间正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。

实际功率：机器工作时实际输出的功率（机器不一定在额定功率下工作）。

共

5 页

第

5 页