三、功率教学设计

导

学

案

设计者：李雪梅

组员：李国保、邹旭

理、化、生

教研组

2018-2019

学年

下

学期

第十一章 功和机械能 课题

第二节

功率

教材

位置

人教版八年级物理下册

设计时间

2019年5月22日

第十章第二节 P65-66

1、知道功率。能说出功率的物理意义，并能写出功率的定义式P=W/t及其单位。

2、能结合生活中的实例说明功率的含义。

3、能应用功率的定义式进行简单计算，并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。

重点：对功率概念的认识；功率的计算及测量。

难点：功率与功的区别。

本节在学习了机械功之后，从做功快慢的角度来认识这个物理量。功率在实际生活中有很重要的意义，也是后续学习电功率等知识的基础。功率在生活中同学们接触的不多，但与速度类比，举例加以说明，用同学们熟悉的比值定义法引入，对于功率的比较和认识难度不大。对于功率的公式、单位要多加练习，学生们对综合计算已不陌生，但功率的题千变万化，结合图像或融入其他知识点就会让学生感到吃力，所以要多练习。对于功率的推导式的由来、应用范围及在生活中汽车爬坡换挡问题要重点说明。

教学方法：讲授法、讲练结合法、类比法

教具准备：多媒体

课 时

1课时

教学目标

教学重难点

学习者情况分析

教学策略选择与设计

导

学

过

程

一、自主探究导入新课

思考：操场上有一堆砖，需要搬到正在修建的楼房上去，我们可以采用几种方法搬上去呢？（人工搬运、人站在屋顶上借用滑轮用小推车吊、吊塔吊） 这几种方法做的功谁多？（一样多，都是那么多砖到达那么高的位置）哪种更好？为什么？（机械化的吊塔，用时少，快）

做功有快有慢，如何来比较做功的快慢呢？我们进入今天的学习。

二、合作探究

知识点一：比较做功的快慢

1、复习巩固

小强体重500N，在5S内跑到5m高的楼上，则小红做了 2500 J的功。

小明体重500N，在10S内走到5m高的楼上，则小明做了 2500 J的功。

小红体重400N，在10S内跑到6m高的楼上，则小强做了 2400 J的功。

思考：谁做的功多，谁做功快？

（小强和小明做功一样多，小强用时少，所以小强做功快；小明和小红用时一样多但小明做功多，所以小明做功快）

2、看课本想想议议：老人和小孩一起爬相同的楼梯，做功相同吗?做功的快慢相同吗？

将运动快慢的比较方法与做功快慢的比较方法对比，得出功率的定义。 生活中的例子：人上高楼（如16层楼）时，乘电梯比走路要快得多；拖拉机耕地比牛耕地要快得多；挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多，所以挖土机做功快；从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多。这都是做相同功比较时间。

知识点二：功率

1、功率：功与做功所用时间的比值叫做功率，功率在数值上等于单位时间内做的功。

2、物理意义：表示物体运动快慢的物理量。

3、公式：功率=功/时间

如果用W表示功，t表示时间，P表示功率，则可以把上式写成P=W/t

4、思考：类比速度的单位，功率的单位应该是什么？

J/s有一个专门的名称叫瓦特，简称瓦，用字母w表示，是为了纪念英国的物理学家瓦特而用他的名字命名的。1W的物理意义是 1s内所做的功是1J。1W=1J/s

思考：在工程技术中，功率常用的单位还有：千瓦（kW）、兆瓦（MW），它们与瓦之间的换算关系是什么？

换算关系：1kW=103W

1MW=106W 5、对功率的理解

（1）功率只反映做功的快慢，不能表示做功的多少，功率大不一定做功多，因为还得比较时间，只能说单位时间内做功多；反之，做功多不

导

学

过

程

一定做功快，功率不一定大，因为是时间不确定，功率是由做功的时间和做功的多少两个因素决定的，要运用控制变量法分析问题。

（2）P=W/t是功率的定义式，计算的是平均功率，即在时间t内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率。无论受力物体运动转态如何，都普遍适用。

（3）使用公式时注意三个量的对应关系，功W一定是对应的时间t内完成的，这样算出来的功率才是时间t内的功率，不同时间内对应的功率一般来说是不同的。

6、计算功率的另一个公式P=FV （1）物体在拉力F的作用下，以速度V沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做的功等于力与物体速度的乘积；

（2）因为W=FS，P=W/t=FS/t=FV （3）计算时公式中物理量的单位必须统一，速度V的单位必须是m/s，时间的单位必须是秒S，这样算出的功率P的单位才是瓦特W。速度V与拉力F必须对应，即必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。

（4）P=FV是功率的推导式，它是当在恒力F作用下以速度V匀速推导出来的，能表示物体的瞬时功率。

（5）应用：在功率一定时，力F与速度V成反比。所以当汽车上坡时可采取换档的方法，减小速度，以获得较大的牵引力。

知识点三：功率的测量

1、学校新购了一箱物理器材，小云同学将它从一楼搬到三楼，小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做的功的功率。

【实验器材】_______、___________、____________；

【实验步骤】

小彬同学设计了测量步骤如下，其中多余的是（ ）

A.测出箱子的质量m B.测出楼梯的总长度l C.测出一楼到三楼的竖直高度h D.测出小云上楼所用的时间t E.算出出小云搬运箱子的功率P 2、要估算某同学上楼的功率，根据公式P=W/t=mgh/t就必须知道相应的物理量的值，因此首先估测出该同学的质量m（约50kg）,一层楼的高度（约3米）然后再测出上楼所用的时间约（7s），根据公式P=W/t=mgh/t=（50kg×10N/kg×3m）/7s=214W。

要想估测出人引体向上、跳绳、爬楼、爬山时的功率，估测顺序为：首先估测出人体上升的高度h和上升此高度对应的时间t，最后利用公式P=mgh/t。

练习：以小组为单位测量一下自己一分钟跳绳的最大功率。

知识点四：功率的计算

课本P66页的例题 例1：大石头质量为6 t，起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了 1 m，起重机提升大石头的功率是多少？

解

：因为起重机匀速大石头的拉力宇大石头所受的重力相等，即

F = G =mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N 石头在拉力方向上移动的距离s =1m 拉力做的功是

W = Fs = 6×104 N ×1 m = 6×104 J

W6104J4103W起重机提升水泥板的功率是

Pt115s

例2：一台电动机用2 min将一辆观光缆车运送到200 m高的山顶，做功1.2×106

J，它的功率是多少？一个质量60 kg的人，从山脚爬到山顶，大约需要20 min，这个人做功的功率大约是多少？

已知：W1= 1.2×106 J t1= 2 min m = 60 kg t2= 20 min

W1.2106JWGhmgh4P10W解：

P1t1120s2t2t2t2

PWGhmgh60kg9.8N/kg200m98W2t2t2t21200s

60kg9.8N/kg200m98W例3：一辆车在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力1200s为车总重的1/10，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104 N。

(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小。

(2)求货车以36Km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力所做的功。

(3)当货车以90KW的额定功率、90Km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物。

解：（1）货车空载时所受的阻力f=2.5×104 N×1/10=2.5×103 N。

(2)货车匀速行驶时的速度V1=36Km/h=10m/s 货车空载时在10S内行驶的路程S= V1t=10m/s×10 m/s=100m 因为货车匀速行驶所以F牵=f=2.5×103 N 则牵引力所做的功W=F牵×S=2.5×103 N×100m=2.5×105 J

（3）V2=90Km/h=25m/s，由P=FV得F=P/ V2=9000W/25m/s=3600N 由于货车匀速行驶，所以阻力f=F=3600N

货车与货物的总质量G总=f阻/1/10=3600N/1/10=36000N 最多可装载的货物G物=G总-G车=36000N-25000N=11000N=1.1×104 N 三、课堂小结

1、物体做功快慢的比较

2、功率的概念

3、功率的测量

4、功率的计算

四、课堂巩固（PPT展示）

1、某人在30s内把60N的重物搬到12m高的楼房上，此人对重物做的功是J做功的功率是

W。

2、两台起重机的功率之比是1：3，如果它们完成的功相同，则它们完成这些功所用的时间之比是

。

3、蚂蚁用10﹣3N的力拉着树叶，10s内沿拉力方向

前进了10cm，则蚂蚁对树叶做功为1×10﹣4

J，此时的功率为1×10﹣5W。

4、在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，用时约0.75s。则球下降过程中重力做功为54J，功率为 72W。

5、甲乙两人做功之比是5：6，所用时间之比是2：3，则他们的功率之比是： 5∶4 。甲同学重600N，乙同学重500N，他们进行登楼比赛，从一楼跑上六楼甲用了60s，乙用了40s，则

甲

同学做功较多， 乙

同学功率较大。

6、一汽车重20000N，受到的阻力是车重的1/20，当汽车以20m/s的速度行驶时汽车的功率是多大？ 解：汽车受到的阻力F阻=G车/20=1000N,由公式P=W/t的推导式P=FV可得汽车的功率Ｐ＝FV＝1000N×20m/s=20000W 五、作业布置

完成课本动手动脑学物理的内容，完成优佳学案的相应内容。

教

学

感

悟