高中物理第四章2功率教案2教科版必修2

1 第2节 功率

教学过程：

教师行为 学生行为 设计意图

新课教学：

通过这个例子，我们知道，力对物体做功不仅有多少的问题，还有快慢之分，今天我们就来学习表示物体做功快慢的物理量——功率．

[ 板书：第二节 功率 ]

一、功率

通过上述例子，我们知道了功率的物理意义：

1．物理意义：表示物体做功快慢的物理量．

了解了功率的物理意义，同学们可能会想，到底什么是功率？功率的定义是什么，如何求解功率呢？带着这些问题，我们接着看下面的问题．

［例题一］如果力 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＞t2 B．W1＝W2 t1＜t2

C．W1＞W2 t1＝t2 D．W1＜W2 t1＝t2

请同学们思考后回答．

分析： A 、 B 选项，两物体做功相同，那么所用时间越短，做功越快，即功率越大； C 、

D 选项，时间相同情况下，做功越多，做功就越快，功率越大．

由此可见，我们可以用这个比值来进行判断．物理学中把这个比值定义为功率，用符号 P 表示．

[ 板书 ]

2．公式：

3．定义：功和完成这些功所用的时间的比值．

4．单位：国际单位：瓦特（ W ）；焦耳 /

学生思考问题．

学生分析讨论，

总结规律．

学生思考．

学生练习．

从功率的物理意义引入，让学生先有一定的感性认识，为后面的学习奠定基础．

通过这个例题，可以让学生很容易得出和理解功率的定义式．

这道例题，既可以让学生练习刚学过的求解功率的定义式，又可以提出一个新的问题：如何求解第四问中的瞬时功率，起到承上启下的作用．

2 秒（ J/s ）

1W＝1J/s

同学们想想，功率这个物理量是矢量还是标量？

5．量性：标量．

下面请同学们完成这道练习题：

［例题二］

一个质量为 1kg 的物体，从地面上方 20m

高处开始做自由落体运动，求：

1．第 1s 内重力对物体做多少功？功率是多少？

2．第 2s 内重力对物体做多少功？功率是多少？

3．这 2s 时间内重力对物体做功的功率是多大？（ g＝10m/s2 ）

4．第 2s 末重力对物体做功的功率是多少？ （ g＝10m/s2 ）

引导学生分析：从这道题中我们可以看到，即使是同一个重力对物体做的功在不同时间内的功率也可能是变化的．因此，功率反映出来的仅仅是这一段时间物体做功的快慢，具有平均的意义．如果想知道每时每刻重力做功的快慢，即每时每刻重力的功率，怎么办呢？比如，上述例题中的第四问？如何求解？

事实上，这一问中还可以用另一种方法求解：

W＝Fx

P＝Fx/t＝Fv

我们知道速度有平均速度和瞬时速度之分，那么，功率也应有平均功率和瞬时功率之分．这也是我们这节课需要重点研究的问题．

[ 板书 ]

二、平均功率和瞬时功率

1．平均功率： P＝Fvcosα v ：平均速度

2．瞬时功率： P＝Fvcosα v ：瞬时速度

下面请同学们再来完成第四问．

现在大家在思考一下，我们一开始学习的求

学生进行分析．

学生思考并相互讨论．

引导学生总结．

（平均功率）

P＝Fvcosα ：

当 v 是平均速度，则 P 为平均功率；

当 v 是瞬时速度，则 P 为瞬时功率．

学生思考并相互讨论．

学生回答．

解析： ①当牵引力 F 大小等于阻力 f 时，汽车的加速度 a＝０，速度达到最大值 vm ，据公式 P

＝Fv ，可得出汽车最大速度vm

＝12m/s

提出问题，让学生思考，相互讨论的方式可以活跃课堂气氛，增强学生主动学习的能力，提高学生的学习积极性．

加深学生对功率的物理意义的理解，使学生对人和事物的功率数值有具体的理解，懂得功率大或小的意思是什么．

使学生更好地理解和掌握功率的相关知识，包括公式的运用．

这道例题有一定难度，是这一节课所学知识的综合应用，并且此题与生活实际相联系，激发学生思考问题的兴趣． 3 解功率的公式：， P 是平均功率还是瞬时功率？

分析：由于公式中 t 表示的是一段时间内，所以对应的功率应该是平均功率．

投影演示 插图（或者动画）“孙女与爷爷上楼”．

体重为 900N 的爷爷与体重为 300N 的小孙女上楼，楼高三层共 10 米．若：

（ 1 ）爷孙两人同时从一楼起步，半分钟后同时到达三楼；

（ 2 ）孙女上楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙女的 2 倍；

（ 3 ）孙女上楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙女的 3 倍．

以上三种情况下，谁做功多？谁做功少？谁用的时间多？谁用的时间少？谁做功快？谁做功慢？

讨论交流：

教材第 63 页的“讨论与交流”

为什么快步上楼时人会气喘吁吁，而慢步上楼却不会？

为什么老年人上楼比年轻人上楼要慢些呢？

引入额定功率的概念．

展示各种机器的图片及其额定功率的大小，并引导学生分析额定功率对物体做功的影响．

展示汽车启动的动画．并提出问题：

我们知道，汽车发动机的 额定功率是一定的，那么当汽车启动时（即以额定功率启动），发动机产生的牵引力和速度有何关系？牵引力如何变化，速度如何变化，汽车做何运动？

具体分析实例： 汽车发动机的额定功率为

60kW ，汽车质量为 5t ，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的 0.1 倍， g取 10ｍ/s2 ，问：

①汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少 ?

②若汽车保持 0.5ｍ/s2 的加速度做匀加速②汽车做匀加速运动所能维持的时间，应该是从汽车开始启动到汽车达到额定功率的时间，设汽车做匀加速运动时的牵引力为 F牵，阻力为 f ，据牛顿第二定律，有

F牵 ＝f ＋ ma ＝0.1 mg ＋ ma ＝7500Ｎ

当汽车的功率增大到额定功率时，汽车的匀加速运动过程结束，设这时汽车的速度为v'm，据功率公式 P ＝Fv得：

＝8 m /s

设汽车能维持匀加速运动的时间为 t0， 则：v'm＝αt0

得： t0＝v'm/α＝16s

4 运动，这一过程能维持多长时间 ?

板书设计：

第二节 功率

一、功率

1．物理意义：表示物体做功快慢的物理量．

2．公式： P＝W/t

3．定义：功和完成这些功所用时间的比值．

4．单位：国际单位：瓦特（ W ）；焦耳 / 秒（ J/s ）．

1W＝1J/s

5．量性：标量．

二、平均功率和瞬时功率

1．平均功率： P＝Fvcosα v ：平均速度

2．瞬时功率： P＝Fvcosα v ：瞬时速度

三、额定功率

四、汽车启动问题

教学流程图： 5

学习效果评价：

功率的教学是一个难点 , 以往的教学过程比较枯燥 , 学生学习热情不高．本教学设计按照新课标的要求和理念，为学生创设了一个熟悉的生活情境，引起学生的注意和思考，再以学生小组讨论的方式逐步引导学生认识和理解功率，最后让学生用所学知识解决实际问题，学生体验学以致用的乐趣．

教学反思：

（一）额定功率的引入，是本节课的一个亮点，本节课用一个能引起学生兴趣并且很能说明问题的实例——爷爷和孙女上楼，引导学生对爷爷与孙女上楼做的功、时间、快慢等进行分析，使学生正确理解和形成额定功率这一概念．

（二）本节内容安排较多，可能时间比较紧促，需要教师进行周密的安排，课上把握好时间以及每一个环节的节奏． 6 高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1．“飞针穿玻璃”是一项高难度的绝技表演，曾度引起质疑。为了研究该问题，以下测量能够得出飞针在穿越玻璃的时间内，对玻璃平均冲击力大小的是

A．测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃前后的速度

B．测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间

C．测出飞针质量、玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间

D．测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度

2．如图所示，在与水平面夹角θ为60°的匀强电场中，有一带负电的物块A放在倾斜的绝缘木板上，物块所受电场力的大小为其重力大小的一半，木板的倾角α为30°和60°时物块所受的摩擦力大小恰好相等，则物块与木板间的动摩擦因数为