高中物理功率教学教案模板
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.
1W=1J/s,1kW=103W.
(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·cosα(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=Fvcosα来计算功率，其中α是F与v的夹角.
例：如图所示，质量为m=2kg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：
sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：
(1)前2s内重力做的功.
(2)前2s内重力的平均功率.
(3)2s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2s内重力方向上物体的位移.
(2)前2s内物体的平均速度.
(3)2s末物体的速度.
(4)重力和速度的夹角.
【答案】(1)48J(2)24W(3)48W
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100kW，质量为10t，设阻力恒定，且为车重的0.1倍(g取10m/s2).
(1)求汽车在运动过程中所能达到的最大速度.
