高中物理功率教案3
- 格式:doc
- 大小:45.50 KB
- 文档页数:7
高中物理必修2《功率》教案高中物理必修2《功率》教案教学目标1、知识与技能(1)理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义;(2)P=w/t,P=Fv的运用。
2、过程与方法(1)P=w/t通常指平均功率,为瞬时功率;(2)P=Fv,分析汽车的启动,注意知识的迁移。
3、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。
教学重难点教学重点:理解功率的概念,并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。
教学难点:正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义,并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。
教学工具多媒体、板书教学过程一、功率、额定功率、实际功率1.基本知识(1)物理意义:功率是表示做功快慢的物理量.(2)定义:功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率.(3)定义式:P=(4)单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W.1 W=1 J/s,1 kW=103 W.(5)功率有平均功率和瞬时功率之分,用公式计算的一般是一段时间内的平均功率.(6)额定功率指电动机、内燃机等动力机械在额定转速下可以长时间工作时的输出功率.(7)实际功率指电动机、内燃机等动力机械工作时实际消耗的功率.实际功率往往小于额定功率,但在特殊情况下,如汽车越过障碍时,可以使实际功率在短时间内大于额定功率.2.思考判断(1)各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率.(√)(2)某机械工作时的实际功率一定比额定功率小.(×)(3)机械可以在实际功率等于额定功率的情况下长时间工作.(√)探究交流去过泰山的同学会遇到挑山工,假设挑山工和缆车将相同的货物运至山顶,两者对货物做的功相同吗?做功的功率相同吗?【提示】两者对货物做的功都等于克服重力做的功,由于将相同的货物运往相同高度的山顶,因此两者做相同的功,而用缆车运送货物所用时间远小于挑山工的用时,根据功率定义知缆车的做功功率远大于挑山工的做功功率.二、功率与速度1.基本知识(1)功率与速度的关系式P=Fv(F与v方向相同).(2)推导(3)应用由功率速度关系式知,汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成反比,要增大牵引力,就要减小速度.2.思考判断(1)物体的速度为v,则重力的功率一定是mgv.(×)(2)汽车的速度越大,牵引力的功率也越大.(×)(3)汽车以恒定功率启动时,加速度减小.(√)探究交流在越野比赛中,汽车爬坡时,常常换用低速挡,这是为什么?【提示】由P=Fv可知,汽车在上坡时需要更大的牵引力,而发动机的额定功率是一定的,换用低速挡的目的是减小速度,进而增大牵引力.【问题导思】1.什么是平均功率和瞬时功率?2.如何求平均功率和瞬时功率?3.P=Fv中的三个物理量有什么制约关系?1.平均功率平均功率表示在一段时间内做功的平均快慢.平均功率与某一段时间(或过程)相关,计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的功率.2.瞬时功率P=Fv·cos α(α表示力F的方向与速度v的方向间的夹角),它表示力在一段极短时间内做功的快慢程度.瞬时功率与某一时刻(或状态)相关,计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)做功的功率.也可用于计算瞬时功率,此时时间极短,t→0,但在中学阶段较少用到.3.P=Fv中三个量的制约关系误区警示1.求平均功率时必须说明是哪段时间或哪一个过程的平均功率.可由或P=F计算.2.公式P=Fv仅适用于F与v方向相同的情况,若F与v方向不同,则用P=Fvcos α来计算功率,其中α是F与v的夹角.例:如图所示,质量为m=2 kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,求:(1)前2 s内重力做的功.(2)前2 s内重力的平均功率.(3)2 s末重力的瞬时功率.【审题指导】解答本题应注意下列问题:(1)前2 s内重力方向上物体的位移.(2)前2 s内物体的平均速度.(3)2 s末物体的速度.(4)重力和速度的夹角.【答案】(1)48 J(2)24 W (3)48 W规律总结:求解功率时应该注意的问题1.首先要明确是求哪个力的功率,是某个力的功率,还是物体所受合力的功率,汽车的功率是指汽车牵引力的功率,起重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率.2.若求瞬时功率,需明确是哪一时刻或哪一位置,再确定该时刻或该位置的速度,应用公式P=Fv,如果F、v不同向,则投影到相同方向再计算.四、机动车的两种启动方式【问题导思】1.如何分析机车恒定功率启动时的运动性质?2.机车以恒定加速度启动时,功率怎么变化?3.如何用图象描述两种启动过程?1.分析机车以恒定功率启动的运动过程2.分析机车以恒定加速度启动的运动过程汽车先以恒定的加速度启动,达到额定功率P额后再以恒定功率运动,因此启动过程分为两个阶段:误区警示1.在P=Fv中因为P为机车牵引力的功率,所以对应的F是牵引力,并非合力.例:在水平路面上运动的汽车的额定功率为100 kW,质量为10 t,设阻力恒定,且为车重的0.1倍(g取10 m/s2).(1)求汽车在运动过程中所能达到的最大速度.(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?(3)若汽车以额定功率不变从静止启动后,当汽车的加速度为2 m/s2时,速度多大?【审题指导】解答该题应注意以下问题:(1)汽车达到最大速度时牵引力等于阻力.(2)匀加速运动时牵引力恒定,且可用牛顿定律求出.(3)匀加速运动结束时汽车达到额定功率.【答案】(1)10 m/s(2)13.4 s(3)3.3 m/s规律总结:机车启动问题的求法1.机车的最大速度vm的求法:机车达到匀速前进时速度最大,此时牵引力F等于阻力Ff,故五、功率问题的实际应用例:跳绳是一种健身运动,设某运动员的质量为50 kg,他每分钟跳180个,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少?(g取10 m/s2) 【答案】75 W规律总结:求解本题的关键是求平均功率的时间应是跳跃一次时间T,而非上升过程所用时间2(t),即要明确求的是哪段时间内的平均功率.课后小结板书第三节功率1、功率在物理学中,一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值w/t,叫做功率。
高中物理功率试讲教案教学对象:高中学生教学目标:1. 知道功率的定义及其计算公式。
2. 理解功率与能量转换的关系。
3. 能够运用功率的概念解决相关问题。
教学准备:1. 教师准备:授课课件、实验示范材料、板书等。
2. 学生准备:学生需要准备笔记本、笔等。
教学过程:一、导入(5分钟)教师引导学生回顾前几节课学习的内容,了解力、功和功率的概念,并提出本节课的学习目标。
二、讲解功率的概念及计算方法(15分钟)1. 讲解功率的定义,即单位时间内做功的大小。
2. 介绍功率的计算公式:功率 = 做功 / 时间。
3. 通过几个例题演示如何计算功率,并让学生进行练习。
三、实验演示(10分钟)教师进行一个示范实验,测量一个物体移动的功率,让学生观察实验过程,并记录数据。
四、讨论与讲解(10分钟)1. 学生分享实验结果,讨论实验中的问题。
2. 讲解功率与能量转换的关系,即功率越大,能量转换越快。
3. 进行一些功率相关的问题讨论,引导学生思考和分析。
五、练习与巩固(10分钟)教师让学生进行一些功率计算的练习题,巩固所学知识。
六、总结与拓展(5分钟)教师对本节课的内容进行总结,并和学生一起探讨功率在生活中的实际应用。
七、作业布置(5分钟)布置功率相关的作业,让学生巩固所学知识。
八、课堂反馈(5分钟)教师和学生一起总结本节课的重点内容,澄清问题,并做出评价。
教学反思:通过本节课的教学,学生掌握了功率的概念和计算方法,加深了对功率与能量转换的理解,提高了运用功率概念解决问题的能力。
下节课可以进一步拓展功率的应用领域,引导学生进行更多的思考和讨论。
【高中功率教学设计】高中功率教学设计指的是在高中物理教学中,设计与教授功率相关的知识的教学方案。
功率是物理学中的重要概念之一,对于学生理解能量转化和利用具有重要意义。
本文将从目标、内容和教学方法三个方面对高中功率教学设计进行探讨。
一、目标1. 知识目标:使学生能够掌握功率的概念、计算方法和单位。
2. 能力目标:培养学生进行功率计算和问题解决的能力。
3. 情感目标:激发学生对物理学科的兴趣,增强实践动手能力。
二、内容1. 功率的概念和定义:向学生介绍功率的概念和定义,强调功率是描述能量转化速率的物理量。
2. 功率的计算方法:通过实例引导学生学习功率的计算方法,包括功率等于做功的大小与时间的比值。
3. 功率的单位:引导学生了解功率的单位,如瓦特(W),并进行单位换算。
4. 功率的应用:将功率概念应用于日常生活和工程实际中,让学生认识到功率在能量转化和利用中的重要性。
三、教学方法1. 概念讲解法:教师通过讲解的方式向学生介绍功率的概念和定义,帮助学生建立正确的概念。
2. 实例引导法:通过一些实际例子引导学生进行功率的计算,激发学生的兴趣。
3. 实验探究法:设计适合高中生的简单实验,让学生亲自操作,通过实际观测和测量,从而深化对功率的认识。
4. 问题解决法:提出一些实际问题,让学生运用所学的功率知识进行问题解决,培养学生的分析和解决问题的能力。
在教学设计中,应该注重培养学生的实践能力和探究精神。
教师可以设计一些与功率相关的实践活动,如制作简易风力发电机进行功率实验,或者设计一些有趣的问题让学生尝试解决。
通过这些实践活动,学生不仅可以加深对功率的理解,还能提高实践动手的能力和培养科学探究的兴趣。
在进行功率教学设计时,应根据学生的实际水平和学科特点进行灵活调整。
对于学习能力较弱的学生,可以适度简化难度,强调概念的理解和运用;对于学习能力较强的学生,可以引导他们进行更深入的拓展和应用。
综上所述,高中功率教学设计旨在培养学生对功率的理解和应用能力。
高中物理功教学教案7篇一个优秀的物理老师,总能编写出优秀的物理教学教案进行授课。
那么,优秀的教案是什么样的呢?下面是由我给大家带来的高中物理功教学教案7篇,让我们一起来看看!高中物理功教学教案篇111.1 功教学目标1.知识与技能(1)知道功的概念;能用公式W = F·s进行简单计算,知道功的单位。
(2)知道功率的概念;理解功率是表示物体做功快慢的物理量;知道功率的单位。
(3)能用公式P = W / t进行简单计算。
2.过程和方法经历比较做功快慢的活动,认识功率概念的建立过程中的科学方法。
3.情感、态度和价值观通过了解功率在实际生活中的应用,感受物理与生活密切相关。
教学重点和难点重点:功率概念的形成过程。
难点:功的概念建立。
教学资源1.学生实验器材:钩码、弹簧测力计、木块、铅球、秒表、矿泉水瓶、直尺等。
2.各种做功和功率的图片、视频等。
教案示例第一课时(一)引入1.阅读活动卡p16小故事,讨论回答问题。
在两人用力大小和移动物体距离不同的情况下,怎样比较两人贡献大小(让学生充分讨论)?引导学生在比较中关注“力的大小”及“移动距离”这两个量。
(二)新课2.机械功(1)问题做功的大小与哪些因素有关?(2)观察、讨论观看一些力做功、一些力未做功的视频,描述观察到的情景中力的大小、方向及物体移动的距离大小。
讨论做功的要素。
作用在物体上的力越大,力对物体做的功越多;物体在力的方向上移动的距离越大,力对物体做的功越多。
(3)阅读一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离,物理学上称这个力对物体做了机械功,简称做了功。
公式:W = F·s。
单位:1焦=1牛·米体会1焦的大小。
(三)知识应用3.应用(1)问题任何情况下力都对物体做功吗?(2)活动进行活动卡p17活动,通过对表格中实验结论的分析,体会机械功的含义。
(3)例题计算一些生活中常见的做功值。
教科书p14例题1、例题2。
高中物理功率的教案
教学内容:功率的概念和计算
学习目标:
1. 了解功率的定义和计算方法;
2. 掌握功率的单位及计算方法;
3. 能够应用功率的概念解决实际问题。
教学重点和难点:
重点:功率的定义和计算方法;
难点:计算功率时要注意单位的转换。
教学准备:
1. 课件、教学实验器材等学习辅助工具;
2. 习题册、作业册。
教学过程:
一、导入(5分钟)
教师向学生提出一个问题:你认为什么是功率?让学生进行思考并交流回答。
二、展示与讲解(15分钟)
1. 展示物理实验:用不同的力推动物体移动,观察不同的速度差异。
2. 讲解功率的定义和计算方法。
三、实验操作(20分钟)
1. 学生分组进行实验,测量物体移动的速度和施加的力;
2. 计算所施加的功率。
四、讲解和示范(10分钟)
1. 教师讲解功率的单位及计算方法;
2. 示范如何计算功率。
五、练习与讨论(15分钟)
1. 学生完成相关习题,巩固所学知识;
2. 学生之间相互讨论,共同解决问题。
六、总结与展望(5分钟)
教师对本节课的教学内容进行总结,并展望下一节课的内容。
作业布置:完成习题册中的练习题目,准备下节课的讨论。
教学反思:本节课通过实验教学的方式,让学生更直观地理解和掌握功率的概念和计算方法,提高了学生的学习兴趣和自主学习能力。
在今后的教学中,可以加强学生的实验能力和思维能力,使他们更好地理解和应用所学知识。
高中物理必修二功率教案
一、教学目标:
1. 了解功率的基本概念和计算公式。
2. 掌握功率的单位及转换。
3. 能够运用功率的知识解决相关问题。
二、教学重点:
1. 功率的定义和计算方法。
2. 功率的单位及转换。
三、教学难点:
1. 计算功率时要注意单位的换算。
2. 理解功率对物体的影响。
四、教学过程:
1. 导入:通过实际生活中的例子引出功率的概念,比如汽车的马力、电器的功率等。
2. 讲解功率的定义:引导学生理解功率是完成单位功的时间率;用数学公式表示为P=W/t。
3. 讲解功率的计算方法:通过例题演算,让学生理解如何计算功率。
4. 讲解功率的单位及转换:介绍常用的功率单位及其换算关系,如瓦特、千瓦、马力等。
5. 练习:布置练习题,让学生巩固所学知识。
6. 拓展:引导学生思考功率对物体的影响,如功率越大,对物体的影响越大。
7. 总结:概括功率的定义、计算方法及单位转换,加深学生对功率知识的理解和记忆。
五、教学资源:
1. PowerPoint课件。
2. 习题册和答案。
3. 实验器材(如万用表、电源等)。
六、教学评价:
1. 学生参与度。
2. 学生对功率概念的理解及计算能力。
3. 课堂练习和作业的完成情况。
七、教学反思:
1. 根据学生的学习情况,及时调整教学内容和方式,确保教学效果。
2. 在实际生活中引用功率知识,增强学生的学习兴趣和实际运用能力。
高中物理功与功率教案
一、教学目标
1. 知识目标:了解功和功率的概念,掌握计算功和功率的方法。
2. 能力目标:能够运用所学知识解决相关问题。
3. 情感目标:培养学生对物理学的兴趣,激发学生学习物理的热情。
二、教学重点
1. 掌握功和功率的基本概念。
2. 理解功和功率的计算方法。
三、教学内容
1. 功的定义和计算方法。
2. 功率的定义和计算方法。
3. 运用功和功率的概念解决实际问题。
四、教学过程
1. 探究:通过实验或例题引出功和功率的概念。
2. 讲解:讲解功和功率的定义,说明其计算方法。
3. 练习:组织学生进行练习,加深对功和功率的理解。
4. 拓展:引导学生进一步了解功和功率在生活中的应用。
五、课堂小结
1. 复习功和功率的定义和计算方法。
2. 强调功和功率在物理学中的重要性。
六、课后作业
1. 完成练习题。
2. 思考功和功率在日常生活中的应用。
七、教学反思
1. 本节课的教学设计是否能够有效帮助学生理解功和功率的概念。
2. 学生是否能够熟练掌握功和功率的计算方法。
3. 如何进一步激发学生对物理学的兴趣和热情。
物理教案电功和电功率(精选5篇)电功率公开课教案篇一一、教学设计()思路在前面已经学了电功和电功率的知识,对于本节课学生已经不会感觉到陌生。
在教学中要充分的强调功是能量转化的量度这一点,让学生明白功的两个因素是力和距离发,教材上也用了很多的例子,大量的图片事例来说明这一点。
可以作一下教材上的实验,使学生对影响功的两个因素有充分的认识。
二、教学目标知识与技能解释做功是能量转化或转移的过程。
能背诵功的概念,阐明使用任何机械都不能省功。
过程与方法通过观察和实验了解功的物理意义。
情感价值观具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
三、重点难点功的计算影响功的两个因素通过实验来得出,设计表格得出公式w=fs四、教学媒体多媒体电脑,投影机五、课时建议1课时六、教学过程引入播放踢足球的动画引入在力的作用下足球有了动能和势能,放映图片炮打飞人,掷铁饼的图片,放映功的视频文件,还有课本上的图片。
提出问题,它们的共性是什么?观看图片并思考他们的共性。
准备回答问题通过上面的例子向学生提问它们的共性。
总结结论物体在力的作用下动能和势能发生了改变,我们就说力对物体做了功(work)总结规律功和力和在距离有关,这两个量的乘积是不会变的物理学上把力和力的方向上移动的距离的乘积叫做功(work)功=力×力的方向上移动的距离用公式表示就是w=fsw--功--焦耳(j)f--力--牛顿(n)s--距离--米(m)讲解焦耳的生平和对科学的贡献学生观看并思考。
通过焦耳的例子体会科学探索的过程的科学家的贡献。
体会物理来源于生活,作用于生活七、板书设计第三节功和功率功力和力的方向上移动的距离的乘积叫做功(work)用公式表示就是w=fsw--功--焦耳(j)f--力--牛顿(n)s--距离--米(m)《电功率》教学设计篇二教学目标(一)知识目标1、知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程。
高中物理功率教案设计高中物理功率教案设计一一、课前部分设计思想:1.教材分析:功率是反映力做功快慢的物理量。
功率的概念广泛应用与人们的日常生活和科技之中。
学生在初中已经学过功率的概念,引入这一概念并不困难。
教科书在本节中首先通过两台起重机做功相同,时间不同,引出功率的概念和定义式,并通过对动力机械的分析,讨论了额定功率和实际功率,最后,根据对物体做功的公式和运动学公式导出功率与速度的关系。
2.学情分析:初中时学生已经学过功率的初步知识,前面一节学习了功的概念,为本节的教学奠定了一定的基础。
在此基础上,进一步区分额定功率和实际功率,了解平均功率、瞬时功率。
3.设计思路:本节讲述功率的概念,功率公式的应用。
功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容,通过类比的方法,比较速度是描述位移变化快慢的物理量,来对功率进行理解。
如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢,自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。
要使学生确切地理解公式P=Fv 的意义,要通过例题的教学,使学生会应用基本公式进行计算,对平均功率和瞬时功率有所理解。
瞬时功率的概念学生较难理解,这是难点。
学生往往认为,在某瞬时物体没有位移就没有做功问题,更谈不上功率了。
如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量,这个难点就不易突破,因此,在前面讲清楚功率的物理意义很有必要,它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。
关于发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系,采用公式分析加图像表述的形式进行,以便通过分析汽车由开动到匀速行驶的物理过程,使学生养成分析物理过程的习惯,避免简单地套用公式。
教学目标:知识与技能1. 理解功率的的概念。
2. 知道功率的定义和定义式,能够用公式解答有关的问题。
3. 正确理解公式P=Fv的意义,区别什么是瞬时功率,什么是平均功率,并能用来解释现象和进行计算。
4. 能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题。
过程与方法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。
物理教案电功和电功率优秀3篇《电功率》教案篇一(一)教学目的1.掌握电功率的概念:知道电功率的意义(反映电流做功的快慢)、定义(电流在单位时间内所做的功)、公式(P=UI)和单位(瓦);能综合运用已学知识计算用电器(只限于一个)的电功率问题。
2.理解额定电压、额定功率和实际功率的意义以及它们之间的关系。
(二)教具1.标有不同额定电压和不同功率的灯泡各一个。
2.45伏左右的电源一个。
3.安培计、伏特计、变阻器各一个。
4.灯座一个、导线若干。
(三)教学过程1.复习提问(1)电功大小与什么有关?电功的公式和单位是什么?(2)电力机车上的电动机和电扇上的电动机。
哪个做的功多?(引导学生如下回答:不能确定,因为未告诉各自做功的时间。
在相同时间内,肯定电力机车做的功比电扇大得多,但如果电力机车做功时间很短,电扇工作时间很长,那就不一定了。
)2.引入新课由复习提问自然引入:电力机车和电扇的电动机做功大小不好比较,那末它们做功究竟有什么不同呢?(答:做功快慢不同,电力机车在单位时间做的功多,电扇在单位时间做的功少)为表示电流做功的快慢,引人电功率的概念。
3.讲授新课(1)电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
这个单位时间就是1秒钟,如果通电时间为t秒,电流所做的功为W焦,则电功率是P=W/t∵W=UIt∵P=UI即电功率等于电压与电流的乘积。
(2)电功率的单位。
第一册中学过功率的单位是瓦,即每秒钟做功1焦其功率为1瓦。
电功的单位也是焦,所以电功率的单位也是瓦。
由P=UI可知:U的单位为伏,I的单位为安,P的单位就是瓦。
(以上均采用边讲边启发的方式得出)电功率的单位还有千瓦1千瓦=1000瓦。
l焦=1瓦·l秒=1瓦·秒如P取千瓦,t取小时为单位,则得一电功的新单位:千瓦时(kw·h)1千瓦·时=1000瓦×3600秒=3.6×106瓦·秒=3.6×106焦联系上节课讲的电功单位“度”,可知1千瓦·时=1度注意:“度”是生活中的说法,今后一律用千瓦·时。
功率【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=F·v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。
3.运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。
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.知道功率的种类及其计算。
【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、录象资料、CAI课件等【教学过程】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。
(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。
)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、……(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。
)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。
(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。
有条件的情况下还可通过多媒体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,从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。
)教师:在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1t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30 s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?结论:对重物所做的功相同,但所用时间不同,说明做功快慢不同。
说明:通过引导学生分析有关事例,形成初步共识:人们选用机械来做功时,不仅要考虑做功多少,还要考虑机械做功的快慢。
如挖掘机做功比人快;大卡车比拖拉机做功快;拖拉机耕地比牛耕地要快;起重吊车比搬运工人做功快;抽水机比辘轳提水快,等等。
研究做功的快慢有着重要的实际意义。
通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。
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”;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。
教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法,体会比值法定义功率概念。
新课推进一、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:1kw = 1000 w1w=1J/s(板书)说明:用已知物理量的比值定义新的物理量,是建立物理概念常用的方法。
使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律,像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。
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:小实验:把一段粉笔放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使粉笔开始下滑。
请同学仔细分析一下,在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大,情况会有什么变化?倾角增大时,功率是否也增大?提示:(1)比较不同倾角时的功率,应注意粉笔开始下滑处的高度应相同。
讨论功率时须指明哪个力的功率。
(2)实验的分析讨论,要注意所分析的是某个力的平均功率。
注意引导学生进行受力分析、做功分析,可利用功率的定义式,在理论上进行推演,使思维更加严密。
7. 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)1. 功率与力、速度的关系推导(板书)教师:一部汽车载重时和空车时,在公路上以相同的速度行驶,试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同?为什么?预测学生的回答可能有:(1)载重汽车与地摩擦力较大,牵引力也大,由于行驶速度一样,故相同时间内,载重车的牵引力做功较多,所以载重汽车的输出功率较大;(2)载重汽车行驶得比空车慢,因此功率较小;(3)载重汽车比空车费力,因此载重车的输出功率较空车时要大些;(4)……说明:上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。
学生分析可能会出现片面和不完整回答,教师要参加到学生的讨论分析中,帮助、启发和引导学生形成正确的认识。
得出正确的答案(1)。
接着,教师引导学生思考,如何计算牵引力的功率。
(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)教师:某汽车在平直公路上做匀速直线运动,已知其牵引力大小为F,运行速度为v,试求此时汽车牵引力F的功率为多少?(注意引发学生思考解决问题的思路,应用功和功率的定义式进行分析和推导。
)2.公式:P=Fv(F与位移s或v同方向)(板书)即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积.。
注意F是速度v方向上的作用力。
分析讨论:由v = s / t求出的是物体在时间t内的平均速度,代入公式P=F v求出的功率是F在时间t内的平均功率;如果t取得足够小,则v表示瞬时速度,此时由P=Fv 求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。
即当v为平均速度时,求得的功率就是平均功率,v为瞬时速度时,求得的功率就是瞬时功率。
总结:v是平均速度v,P是平均功率P(F为恒力,且F与v同向)(板书)P=Fvv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:(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?(汽车上坡的时候,司机常用换挡的方法来减小速度,来得到较大的牵引力。
)(2)汽车上坡时,要保持速度不变,应如何做?(汽车上坡时,要保持速度不变,就必须加大油门,增大输出功率来得到较大的牵引力。
)(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?(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。
)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?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。
教师: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。
)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。
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?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。
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,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。