2. 功率ppt配套的教学设计方案

第四章

机械能

第2节 功率

教学目标：

知识与技能

1、理解功率的概念 2、知道功率的定义，定义式P=W/t和P=FV的物理意义

3、用公式P=W/t和P=FV计算解决生活中的实际问题

4、区别理解额定功率和实际功率。

过程与方法

1、通过实例理解功率概念和功率的实际意义

2、理解功率、力和速度三者的联系，解释生活中相关的现象和计算

情感、态度与价值观

通过实例分析和生活体验，提高学习的兴趣，培养学生学以致用的思想

重点难点

理解功率的的概率，正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并灵活应用功率的计算公式进行计算，理解功率与力、速度的关系。

教学方法：师生互动、自主学习、探究学习等

设计思想

利用我们身边“登楼梯”实况视频导入，唤起学生的生活体验的同时，激发学生学习热情和兴趣。为了能让学生对功率“看得到、摸得着”的理解，将自行车搬到教室，学生通过骑车体验，利用码表等传感器获取有效数据，定量估算平均功率和瞬时功率。关于汽车启动问题，根据学科教学指导意见，该教学内容不应增加学生的计算负担。

教学过程

创设情景，激发学习兴趣

师：在上节课我们已经学过的相关知识，比较常见是克服重力做功，在我们生活中有什么情景可以体现克服重力做功？（播放学生登楼梯的实况视频）

师：某同学以不同的速度从一楼跑到四楼，克服重力做功相等吗？时间呢？

生：重力做功相等，做功时间不同

师：这种情况下如何用语言描述呢？做功有快慢，为了进一步研究力多物体做功的快慢，引入功率概念，这就是我要研究的主题

功率的概念

师：功率表示物体做功的快慢，如何比较做功快慢？

生：做功相同，比较时间，所用时间短，做功快。相同的时间，比较功，做功多的则较快。

师：两位质量相等，速度不等的两位同学谁做功快？

师：相同时间内，两位不同质量的同学呢？

师：请同学们在观看视频时，注意有效信息的记录，完成学习交流1的内容。

师：如何比较三位同学做功的快慢？如何定量计算？

生：一个力所做的功W跟完成这些功所用时间的比值W/t 师：功率用P表示，定义式：P=W/t

师：我们一起来估算下三位同学登楼梯做功的功率

师：感谢三位同学为本次实验提供的宝贵的素材，让我们用掌声表示感谢。

师：初中所学的功的单位是瓦特，符号W，由功率的定义可知，功率的单位J/s ，这两种方

法表示是等效的，1W=1 J/s

平均功率和瞬时功率 师：公式P=W/t，是平均功率还是瞬时功率

生：P=W/t指平均功率

生：我觉得这个公式也可以表示瞬时功率，当t0，即表示瞬时功率

师：这位同学补充得非常好。比如举重是瞬间爆发力。功率还有其它表达式吗？

PFlcosFvcos

t师：请说明这个公式是如何体现平均功率和瞬时功率呢？

生：公式PFv中，若v表示平均速度，则为平均功率；v表示某一时刻的瞬时速度，P表示该时刻的瞬时功率

生：牌子，排量，功率等性能指标。（展示不同等级骑车的发动机配置）

师：发动机的功率指的是什么功率？

生：额定功率（机器正常工作时的最大输出功率）

师：在平地行驶，汽车一般功率只有20kw这指的是什么功率？

生：实际输出的功率

提出问题

汽车行驶，P=Fv，三个字母分别对应什么物理量？这三者的联系，他们之间存在怎样的变化关系呢？

请以学习小组为单位进行讨论，并把你们得出结论写在学习交流卡上，一会我们请小组代表发言让大家一起分享你们的观点

小组1：P实际功率，F牵引力，v速度

小组2：在恒定功率P，速度与力成反比。在恒定牵引力F，功率P与速度成正比

师：汽车行驶的速度能无限的增大吗？它存在最大值。那什么时候速度达到最大

学习小组3：P=P额，匀速时加速度为零，F=f

师：能否用实例说明三者之间的关系呢？请同学们观看一段视频。

小组4：汽车上坡需要获得较大牵引力，发动机输出功率不能无限地增大，当功率在P=P额，只能牺牲速度，减小速度，所以我们应采用换低档，获得大的牵引力，而在平直公路上行驶，要获得较大的速度，我们通常是换高档位来减小牵引力。

活动1：恒定功率的加速。

由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必将减小，a也必将减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时v达到最大值vmPmPm。可见Fff v a 恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为F为变力）。

师：为了直观的描述物体的运动情况，我们可以画出图像分析物体的运动

运动情况

牵引力变化情况

功率变化情况

恒定牵引力的加速。

由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽车做匀加速运动，而随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率Pm，功率不能再增大了。这时匀加速运动PP结束，其最大速度为vm此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加mmvm，Ff速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=Fs计算，不能用W=Pt计算（因为P为变功率）

运动情况

牵引力变化情况

功率变化情况

板书设计

1、功率的概念及表达式

( 1) 功率是描述做功快慢的物理量

。

( 2) 表达式：P=W/t 2 功的分类

( 1) 平均功率：P=W/t 或

P=Fvcosα ( v为t时间内的平均速度,F为恒力) , 描述力在一段时间内做

功的快慢

。

( 2) 瞬时功率: P=Fvcosα( v为某时刻的瞬时速度) ，描述力某一时刻做功的快慢。

3 机车两种起动情况分析应用（机车的功率为P=Fv）

( 1) 以恒定功率起动

( 2) 以恒定加速度a起动