甘肃省兰州第一中学高中物理必修二:7-3功率 教案 精
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机车启动的问题教学目标:1.会分析机车恒定功率和恒定加速度启动过程中,牵引力、速度和加速度的变化情况。
2. 明确机车启动的运动过程,分为几个阶段,各个阶段力与运动的关系。
3.寻找、领会并掌握机车启动问题的解题策略。
重点:机车启动过程中牵引力、速度,加速度和功率的变化情况及相互制约的关系,注意不同运动过程的衔接点满足的条件。
难点1.对两种启动方式的v-t 图分析2.学会将牛顿第二定律及功率方程融入机车问题[教学方法] 利用多媒体、引导分析法、教学推理、讲授法[教学过程]◆ 相关知识:(1) 通常我们所说的机车的功率或发动机的功率,实际是指其牵引力的功率,不.是合力的功率......。
(2) 对机车等交通工具运行问题,应明确Fv p =中,P 为发动机的实际功率,F 为发动机的牵引力,v 为机车的瞬时速度。
机车正常行驶中实际功率小于或等于其额定功率。
一.机车启动中有关力与加速度的问题1.常见模型:水平面,斜面2.核心公式:Fv P = ,F 合=ma f F =-问题1:汽车在水平面加速行驶,车子受力情况如何?加速度多大?易错:汽车的牵引力(v pF =)与汽车受到的合外力(F 合=F-f)问题2:汽车达到最大速度的条件(临界):F 牵=f 阻, f p v e =max 问题3:汽车沿斜面向上加速行驶,车子受力情况如何?加速度多大?(强调:重力沿斜面向下的分力也是阻力)目的:加强掌握汽车行驶中的受力分析及加速度的求解二、两种机车启动类型类型一:恒定功率启动特点:1.功率P 不变(强调:P 实和P 额的关系)2.a 减小的加速直线运动(分析:V 增大,v p F e =减小,m f F -=a 或F 合减小)3.F 牵=f ,a=0,汽车速度达到最大过程: 阶段1:a 减小的加速直线运动阶段2:匀速直线运动阶段(F=f ,a=0,v 达到最大值fp v e =max 类型二.恒定加速度(牵引力)启动特点:流程一1.功率P=FV=F (at )均匀增加到P 额(强调:P 实和P 额的关系)2.a (牵引力F )不变的匀加速运动(F-f=ma 或F= f+ma 不变)3.匀加速阶段的最大速度ma f P F p v e e +==强调:匀加速阶段的最大速度与汽车最终速度v max 不同流程二:恒定功率启动(重复流程一)过程: 阶段1:匀加速直线运动(a 不变,F 牵不变,P 实均匀增加)阶段2:a 减小的加速直线运动(P 实=P 额)阶段3:匀速直线运动阶段(F=f ,a=0,v 达到最大值fp v e max 三、例题精讲:例题1:质量为m=5×103kg 的汽车在水平路面上行驶,阻力是车重的0.1倍,让汽车保持额定功率P0=60kw 由静止开始启动,请回答以下问题:(1)经过时间t=1s ,速度为v1=4m/s,求此时的加速度a1=?(2)当汽车的加速度为a2=1m/s2时,求汽车的速度v2=?(3)求汽车所能达到的最大速度vm=?目的:掌握额定功率启动问题的相关计算。
73 功率[精讲精析][知识精讲]知识点 1.功率(1) 定义:功W 跟完成这些功所用的时间t 的比值叫做功率.(2) 公式 P=W/t说明:此公式是功率的定义式,使用于任何情况下的功率计算(3) 单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W.(4) 物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量,它由物体做的功与做这些功所需的时间决定,并不单纯由做功的多少决定.只是在做功时间相同的情况下,才能认为做功多则功率大注意 (1)功(W)与完成这些工所用时间(t)之比值(W/t),实际上是平均功率的的概念,当做功快慢不发生变化时,比值为一定值.若要表示t 时刻的瞬时功率,则在t 时刻附近,选很小一段时间Δt,与用这段时间所完成的功ΔW 与Δt 之比值就是t 时刻的瞬时功率。
(2)功率的另一表达式P=W/t=Fscos α/t=FVcos α上式中F 表示某一力;v 表示速度,α表示F 与v 方向的夹角.上式的应用有以下几种情况:a. 若F 为某一恒力,速度v 大小和方向不变时,平均功率和瞬时功率相同b. 若F 为某一恒力,速度方向不变而大小变化,某一段时间内平均速度为v,则P=FVcos α求得这一段时间内的平均功率c. 若F 为某一恒力,某一时刻速度为v,则P=Fvcos α求得这一时刻的瞬时功率d. 若某一时刻力为F,速度为v,两者夹角为α,则P=Fvcos α求得这一时刻的瞬时功率e. 若F 与v 夹角α=0时,公式变为P=Fv(3)额定功率和实际功率额定功率是发动机正常工作时的最大功率,通常都在铭牌上标明.机器工作时,必须受额定功率的限制。
发动机的输出功率(即实际功率),可以小于额定功率,有时实际功率也会略大于额定功率,但不允许长时间超过额定功率.例1. 如图所示,倾角为30º,长度为10cm 的光滑斜面。
一质量为1.2kg 的物体从斜面顶端由静止开始下滑,求物体滑到斜面低端时重力做功的瞬时功率是多少?整个过程中重力做功的平均功率是多少?(g 取10m/s 2)[思路分析]先受力分析,由牛顿第二定律求出物体运动的加速度,从而求出物体到达低端时速度的大 小和方向,由公式P=Fvcos α求得.物体下滑时做匀加速直线运动,受力情况如图所示. 由牛顿第二定律F=ma 得物体的加速度a=Gsin α/m=gsin30º=10×1/2m/s 2=5 m/s 2下滑到低端时的速度10m s == 30N此时重力的瞬时功率P=Gvcos α=mgvcos60º=1.2×10×10×1/2 J=60J物体下滑时间t=v/a=10/5 s=2s重力做功的平均功率P=W/t=60/2 W=30W[答案]60W 30W[总结]对功率的计算,瞬时功率只能用P=Fvcos α计算,平均功率P=W/t 计算,当恒力做功时也可用P=Fv 计算.[变式训练]固定光滑斜面的倾角α=30º,质量为m 的物体由静止开始下滑,滑行距离为x 时,重力的瞬时功率为( )A.[答案] B知识点2.机车起动的两种过程(1) 一恒定的功率起动机车以恒定的功率起动后,若运动过程所受阻力f 不变,由于牵引力F=P/v 随v 增大,F 减小.根据牛顿第二定律a=(F-f)/m=P/mv-f/m,当速度v 增大时,加速度a 减小,其运动情况是做加速度减小的加速运动。
3.功率三维目标知识与技能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。
过程与方法1.P=W/t通常指平均功率,Δt→0时为瞬时功率;2.用P=Fv分析汽车的启动,注意知识的迁移。
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。
教学方法教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。
教学工具投影仪、投影片、录相资料、CAI课件。
[新课导入]一台起重机在1min内把lt重的货物匀速提到预定的高度;另一台起重机在30s内把1t货物匀速提到相同的高度。
这两台起重机做的功是不是一样呢?两台起重机对物体做功的大小相同,那么这两台起重机做功有没有区别呢?区别是什么?不同的物体做相同的功,所用的时间可能不同,或在相同的时间内,做的功可能不同。
也就是说做功存在着快慢之分,那么,怎样描述做功的快慢呢?这就是本节课要学习的问题。
[新课教学]一、功率一台起重机能在1min内把1t的货物提到预定的高度,另一台起重机只用30s就可以做相同的功。
第二台起重机比第一台做功快一倍。
初中同学们已学习过功率的有关知识,都知道功率是用来描述力做功快慢的物理量。
让我们一起讨论一个问题:力F1对甲物体做功为W1,所用时间为t1;力F2对乙物体做功为W2,所用时间为t2,在下列条件下,哪个力做功快?A.W1=W2,t1>t2B.W1=W2,t1<t2C.W1>W2,t1=t2D.W1<W2,t1=t2上述条件下,哪个力做功快的问题学生都能作出判断,其实都是根据W/t这一比值进行分析判断的。
让学生把这个意思说出来,然后总结。
做功快慢的比较有两种方式:一是比较完成相同的功所用的时间;另一是比较在相同的时间内完成的功。
高中物理必修2《功率》教案一、教学内容本节课的教学内容选自高中物理必修2第四章《功率》。
功率是描述物体做功快慢的物理量,单位是瓦特(W)。
本节课的主要内容包括:功率的定义、计算公式及单位,功率的计算,平均功率和瞬时功率,以及功率的物理意义。
二、教学目标1. 理解功率的概念,掌握功率的计算公式及单位。
2. 学会计算平均功率和瞬时功率,并能运用功率的概念解决实际问题。
3. 理解功率的物理意义,体会功率在生活中的应用。
三、教学难点与重点1. 教学难点:功率的计算,特别是平均功率和瞬时功率的计算。
2. 教学重点:功率的概念,功率的计算公式及单位,功率的物理意义。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔、三角板。
2. 学具:学生物理课本、笔记本、尺子、计算器。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,如汽车加速、运动员跑步等,引导学生思考“做功快慢”的概念。
2. 新课讲解:讲解功率的概念,介绍功率的计算公式及单位,引导学生理解功率的物理意义。
3. 实例分析:分析生活中的一些实例,如电风扇、洗衣机等,让学生运用功率的概念进行解释。
4. 公式推导:引导学生运用物理公式推导出功率的计算公式,加深对功率概念的理解。
5. 练习与讨论:让学生分组讨论,运用功率的计算公式解决实际问题,如运动员跑步、汽车加速等。
六、板书设计板书设计如下:功率的概念计算公式:P = W/t单位:瓦特(W)功率的物理意义七、作业设计(1)一个50W的电灯,工作时间1小时;(2)一名运动员跑步,10秒内跑了100米;(3)一辆汽车从静止加速到30m/s,用时5秒。
2. 一名学生用功率为20W的电风扇吹风,电风扇的叶片直径为40cm,求叶片边缘的线速度。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课通过生活中的实例,引导学生理解功率的概念,掌握功率的计算公式及单位,以及功率的物理意义。
在教学过程中,要注意让学生多做练习,运用功率的概念解决实际问题,提高学生的动手能力和解决问题的能力。
功率一、教学目标二、重点、难点分析1.功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容,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。
2.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。
三、主要教学过程(一)引入课题首先以提问方式复习上一节所学习的主要内容,重点是功的概念和功的物理意义。
然后提出力对物体做功的实际问题中,有做功快慢之分,物理学中又是如何来描述的?这节课我们就来研究这个问题。
(二)教学过程设计1.功率初中同学们学习过功率的有关知识,都知道功率是用来描述力做功快慢的物理量。
我们一起讨论一些问题。
力F1对甲物体做功为W1,所用时间为t1,力F2对乙物体做功为W2,所用时间为t2,在下列条件下,哪个力做功快?A.W1=W2,t1>t2B.W1=W2,t1<t2C.W1>W2,t1=t2D.W1<W2,t1=t2上述条件下,哪个力做功快的问题学生都能作出判断,其实都是根据W/t这一比值进行分析判断的。
让学生把这个意思说出来,然后总结并板书如下:功率是描述做功快慢的物理量。
功和完成这些功所用的时间之比,叫做功率。
如果用W表示功,t明确告诉学生上式即为功率的定义式,然后说明P的单位,W用J、t用s作单位,P 的单位为J/s,称为瓦特,符号为W。
最后分析并说明功率是标量。
接下来着重说明,功率的大小与单位时间内力所做的功为等值。
至此,再将功的定义式与速度v的定义式作类比,使学生理解,虽然研究的是不同性质的问题,但是研究方法是相同的(同时也为后面讲瞬时功率做了些准备)。
然后提出问题,与学生一起讨论功率的物理意义。
上一节我们讲了功的概念、功的公式之后,经过分析和讨论,对功的物理意义已有所了解。
高一物理必修2功率教案7篇高一物理必修2功率教案7篇作为一名人民教师,课堂教学是重要的工作之一,教学的心得体会可以总结在教学反思中,物理学上的几次大统一,也显示出美的感觉。
那么应当如何写教案呢?以下是小编为大家带来的初中物理教学教案7篇,欢迎大家参考。
高一物理必修2功率教案精选篇1经验表明,科学的学习方法可以在一定程度上弥补差生智力上的不足,也能在学习过程中有效地改善差生的心理品质。
因此,我在初中物理教学中。
首先对初中学生学习物理的共性作出具体指导,使差生尽快地纠正盲目的学习状态和不科学的学习方法。
其次,要教会差生阅读物理教科书,要求他们课前预习,在认为重要的地方划杠,难懂的地方留下问号,看一遍还没有印象的要多看几遍。
课后看书,要求他们结合课堂笔记研读重点和难点。
第三,要求差生学会听课,勤记笔记。
听课时既要注意听那些简单的自己基本能弄懂的内容,更要专心听那些自己觉得疑难的问题,以及学习研究物理问题的方法。
第四,引导差生养成独立作业的习惯,学会质疑问难。
第五,要引导差生学会做单元小结。
每一单元学完后要求差生系统整理学过的知识,使之纲目清楚,形成自己的知识体系。
第六,为了引导差生对学习方怯正确与否进行自我检查,并及时矫正,我用多种形式帮助差生进行学习方法的总结与交流。
如物理学习方法经验交流会,读书心得座谈会,听课笔记展览,单元小结比赛,等等。
高一物理必修2功率教案精选篇2新的中学物理课程标准提倡“以学生发展为本”,“强调科学探究过程”的课程理念,教学既要重视基本知识和基本技能,又要重视知识、技能的形成过程,发展学生的能力。
教学中应以科学探究为主线,让学生经历科学探究的过程:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素,培养学生的科学态度和科学方法。
新课标下,应如何上好每一节课,成为我们每个教师科研关注的主题。
我在这里谈谈我参加新课标赛课的一点反思:一、认真备课,更要认真备学生传统物理教学过于强调知识教学,老师备课时侧重于根据教学大纲备教材,因而忽视了学生的个性和差异性、学生的非智力因素,诸如情感、兴趣、意志和价值观念等没有引起足够重视,现代物理教育理念倡导让学生自己在创设的教学环境中积极主动的学习、获取难忘的体验。
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。
《 7.3 功率》教学设计一、教学目标知识与技能1.理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义;2.,的运用。
过程与方法1.通常指平均功率,为瞬时功率;2.,分析汽车的启动,注意知识的迁移。
情感、态度与价值观1.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。
二、教学重难点1.重点:教学重点是理解功率的概念;功率的物理意义是本节的重点内容,如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢,自然就能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。
2.难点:理解功率与力、速度的关系,瞬时功率和平均功率的计算。
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。
三、学情分析《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率,关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。
要求学生理解功率的概念,会进行功率的计算;会分析汽车发动机功率一定时,牵引力和速度的关系;尝试自己设计实验,测量人在某种运动中的功率。
由于功率在生活、生产中应用很广,教学中可充分利用这一优势,使抽象的物理概念变得富有实际意义。
发展学生应用知识解决实际问题能力,树立正确的价值观。
四、教学方法本节课的教学立足于培养学生的思维能力,通过学习物理研究方法,让学生学会思考问题。
在建立“功率”概念中,让学生体会用比值方法来建立一个新概念。
通过汽车起动过程的分析,着重培养学生的逻辑思维,引导学生认识物理与社会生活的密切联系,综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。
通过学生设计测量人的做功功率的实验,达到学以致用的目的,培养学生运用科学知识解决实际问题能力。
五、教学过程二、功率的定义、公式和单位(主要采用启发式)三、平均功率与瞬时功率(通过例题,加深对平均功率和瞬时功率概念的理解)四、实际功率和额定功率(引导学生自学)五、典型例题分析六、师生共同小结3.功率的求解公式有:P=P=Fv;4.平均功率和瞬时功率;其中P=和P=Fv可用来求解平均功率,而P=Fv也可用来求解瞬时功率。
§7.3 功率
教师:范益民
【教学目标】
(一)知识与技能
1、理解功率的概念,能运用功率的定义式P=W/t进行有关计算.
2、理解额定功率和实际功率的概念,了解平均功率和瞬时功率的含义.
功率公式的运用
(二)过程与方法
根据功率的定义导出瞬时功率公式P=Fv,能用于分析、计算和解释现象,如分析汽车功率一定时,牵引力与速度的关系等.
(三)情感、态度与价值观
感知功率在生活中的实际应用,提高学习物理学的兴趣。
【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】
分析汽车功率一定时,汽车的加速过程中个量的变化规律.
【教学过程】
〖激发兴趣〗
观看汽车爬坡大赛视频。
〖提出问题〗
如果你是司机,从平路到上坡时,你该怎么办?
〖分析讨论〗
如何比较做功快慢?
①W相同,t不同
起重机甲在30s 内把150kg的货物匀速提起10m。
另一台起重机乙在1min内把同样的货物匀速提起相同的高度,比较做功快慢。
②t相同,W不同
质量分别为75kg和50kg的甲、乙两人爬楼梯比赛,从一楼出发经过15s同时到达高度为6m的二楼,两人克服重力做功的快慢是否相同?
③W 不同,t 不同
人与起重机相比,是人克服重力做功快,还是起重机的牵引力做功快? 〖归纳总结〗 一、功率
1.定义:功跟完成这些功所用时间的比值,叫做功率. 2.公式: P =
t
W 3.物理意义:反映力对物体做功的快慢。
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 ,1W =1J/s, 1kW =1000W . 5.功率是标量。
6. 功率与功的区别和联系:
区别:功是力对位移的积累。
(与时间无关); 功率表示做功的快慢,与时间有关。
联系:功率在大小上等于单位时间内做的功。
应用:通过W=Pt 计算功。
P =
t
W
表示的是平均功率还是瞬时功率? 二、平均功率和瞬时功率 : 1、平均功率:θθcos cos v F t Fl t W P ===
表示在一段时间内力对物体做功的平均快慢. 2、瞬时功率::αα
cos cos 0Fv t
l F t W P =∆=→∆=
表示在某一时刻力对物体做功的快慢. 一般用P =
t
W
计算平均功率, 用 αcos Fv P = 计算瞬时功率。
例1.
以10 m/s 的初速度水平抛出一质量为1 kg 的物体,物体在空中运动了3 s 后落地,不计空气阻力,g 取10 m/s 2,求
(1)3 s 内物体所受重力做功的平均功率和落地时重力做功的瞬时功率.
(2)4s 内物体所受重力做功的平均功率和4s 末重力做功的瞬时功率.
三、额定功率和实际功率
1、额定功率:是指机器正常条件下可以长时间工作的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值.
2、实际功率:是指机器在工作中实际输出的功率。
P ≤P 额
在日常生活中,我们经常说某台机器的功率,或某物体做功的功率,实际上是指某个力对物体做功的功率。
例如:
汽车的功率就是汽车牵引力的功率 起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率 四、功率与速度的关系:
如果你是司机,从平路到上坡时,你该怎么办? 根据F =P 输/v
① 若P 未达到额定功率,则可以保持v 不变,通过增加输出功率(加大油门),来增大牵引力。
②若P 已达到额定功率,则需减小速度(换档),来增大牵引力。
Fv
P
五、机车的启动
类型1:机车以恒定功率 P 启动(假定f 大小不变)
机车以恒定功率启动的v - t 图
先做加速度逐渐减小的变加速直线运动,最终以速度f
p
v m 做匀速直线运动。
加速度逐渐减小的变加速直
线运动
动
v
例2
质量为m =2×103 kg 的汽车在水平公路上行驶,阻力是车重的0.2倍.让车保持额定功率为80kW ,从静止开始行驶, g 取10 m/s 2,求: (1)汽车达到的最大速度v max ; (2)汽车车速v 1=10 m/s 时的加速度a 1. (3)汽车加速度a 2=0.5m/s 2时的车速v 2. 作业:
1、机车若匀加速启动,分析启动过程,最终能否达到f
p v m 2、课本P58练习。