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高中物理功率教案 第1篇
点评：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。培养学生分析问题的方法。
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。
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 ，叫做功率。用P表示，则
物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
上式是功率的定义式，也是功率的量度式，P与W、t间无比例关系，做功的快慢由做功的物体本身决定。根据这一公式求出的是平均功率，同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法：W=Pt。
教师活动：指导学生阅读教材，提问：
1、功率的单位是什么?
2、公式 是平均功率还是瞬时功率?就课本第7页“说一说”栏目中提出的问题分组讨论后回答。
学生活动：学生阅读教材后，小组讨论，回答。
1、由功率的定义式可知，功率的单位由功和时间的单位决定，在SI制中，功率的单位是：瓦特=W)，1W=1J/s，常用单位：千瓦(kW) 1kW=1000 W
2、 指平均功率，当 时，即表示瞬时功率
2、对额定功率和实际功率的学习
教师活动：指导学生阅读教材7页“额定功率和实际功率”一段，提出问题，你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的?
点评：通过学生阅读，培养学生的阅读理解能力。
学生阅读后回答。教师帮助总结、补充。
(1)额定功率：指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。
(2)实际功率：指机器工作中实际输出的功率。
机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率如果大于额定功率容易将机器损坏。
机车起动过程中，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、功率与速度
教师活动：提出问题：力、位移、时间都与功率相联系，请同学们用学过的知识推导出功率与速度的关系式;推不出来的同学可以先阅读教材“功率与速度”部分，然后自己再推导。
学生活动：思考老师提出的问题，推导功率与速度的关系式。
点评：培养学生推理能力。
教师活动：巡回指导，发现问题及时帮助学生解决问题。投影学生的推导过程，点评、总结。分析公式的意义。
1、P=Fv，即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积。当F与v不在一条直线上时，则用它们在一条直线上的分量相乘。
2、公式P=Fv中若v表示在时间t内的平均速度，P表示力F在这段时间t内的平均功率;
3、如果时间t取得足够小，公式P=Fv中的v表示某一时刻的瞬时速度时，P表示该时刻的瞬时功率。
问题：汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是怎样变化的?请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释。
学生活动：阅读教材，讨论、推理、作答。
根据公式P=Fv：
①当功率P一定时，F与v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。
当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。
②当速度v一定时，P与F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。
汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。
③当力F一定时，功率P与速度v成正比，即速度越大，功率越大。
高中物理功率教案 第2篇
【教学目标】
知识和技能
知道功率的物理意义、定义式、单位。
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。
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
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。
学会求解各种不同的功率。
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
使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。
提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
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】
理解功率的概念。
知道功率的种类及其计算。
【教学难点】
功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。
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
定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。 (板书)
定义式：P=W/ t (板书)
物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 (板书)
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 w?1w=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。
功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。(板书)
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。
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)
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;
高中物理功率教案 第3篇
【教学目标】 ?
一、知识目标?
1、理解功的概念，知道力和物体在力的方向上通过的位移是做功两个不可缺少折因素，知道功的计算公式W=Fscosα，会用这个公式进行计算恒力做功。会用动能定理求变力做功。?
2、理解正功和负功的概念，掌握力对物体做正功还是做负功的几种方法，知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的总功。
3、理解功率的概念，知道如何求平均功率和瞬时功率，会求平均功率和瞬时功率。
4、掌握汽车的两种起动问题，以恒定功率启动和以恒定牵引力启动。
5、会用函数关系分析图像问题。
二、能力目标?
培养学生理解能力和缜密的逻辑思维能力，及运用数学知识解决物理问题的能力。
三、德育目标
让学生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。
【教材分析和学情分析】
解决物理问题有两条思路，牛顿运动定律和功能关系。 功的讲解应从做功的两个要素和能量转化的角度入手，让学生理解做功是能量转化的过程，功是能量转化的量度，做了多少功就有多少能量转换。学生虽然在二年级学过功和功率，但没有把知识整合成串，尤其是从能量这条思路解题，学生还没有养成好习惯。本节课要让学生认识到用能量观点解题的优越性。
【教法建议】?
可以让学生先预习本节内容，并填写相关填空题(让学生对本节内容有一个大致的了解。然后教师对本节的概念进行逐一讲解，以讲解例题的形式来帮助学生认识本节的内容。然后小节。最后学生演板练习本节课习题，通过练习发现本节课学生还存在的问题。通过课堂提问提高学生听课的注意力和发现学生存在的问题。
【教学重点】
功的计算方法及正功负功的物理意义和功能关系。?
【教学难点】?
机车启动的两种方法和功能关系?
【教学过程】
一、预习课本及练习册并填写相关填空题。
二、新课教学
1、功 (1)功的计算公式W=Fscosα，做功的两个要素是力和物体在力的方向上发生的位移。
【例1】 质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，用水平
推力F使斜面体向左水平匀速移动距离l，物体与斜面
始终保持相对静止，如图5-1-5所示.求：
(1)m所受各力对它做的功各是多少?
解析：(1)m受力方向及位移方向如右图所示.因物体匀速
移动，则支持力FN=mgcos θ，静摩擦力Ff=mgsin θ，因
mg、FN、Ff均为恒力，由W=Flcos α可得重力做的功WG
=0支持力做的功WFN=mgcos θ·l·sin θ=mgl·sin θcos θ静摩擦力做的功WFf=mgsin θ·l·cos(180°-θ)=-mgl·sin θcos θ
(通过此例题加深学生对功的公式的应用的认识，让学生充分体会做功的两个要素力和物体在力的方向上发生的位移。以及总功的求法有1、先求合外力，然后用功的公式求出总功。2、先求出各力做的功，然后把各力做的功进行代数和。3、利用动能定理。)
(2)正功与负功根据W=Flcos α可知：
0≤α<90° α=90° 90°<α≤180° 功的正负 W>0 W=0 W<0 意义 力F对物体做正功 力F对物体不做功 力F对物体做负功 力F是动力还是阻力 动力 阻力 (除了可以利用力和位移夹角的关系去判断做正功和做负功，还可以利用力和瞬时速度的夹角关系去判断力做正功和负功，还可以利用功能关系去判断，此处需要补充这些知识)思考讨论，归纳得到，功的正负既不表示大小，也不表示方向，正功表示动力对物体做正功，让物体的动能增加，负功表示阻力对物体做负功，让物体的动能减少。?
高中物理功率教案 第4篇
一、教学内容分析
内容与地位
《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。
本节课的教学应立足于培养学生的思维能力，通过学习物理研究方法，使学生学会思考问题。在建立“功率”概念中，让学生体会用比值方法来建立一个新物理概念。机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。
教学目标：
(1)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。
(2)从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。
(3)理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
(4)了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率区别和联系。
(5)具有敢于发表自己观点，坚持原则，善于合作的良好习惯。
重点难点：教学重点是理解功率的概念;难点是理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。
二、案例设计(一)新课引入
问题：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事例，并思考机械与人或畜力做功的差异。)
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。)
参考事例：①挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多。②建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上，起重机和搬运工相比，起重机要比工人快得多。③从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多④家住在高楼(如8层)，乘电楼比走路要快得多。⑤拖拉机耕地比牛耕地要快得多，等等。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。
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。
通过一个实际问题，具体数据，让学生感性地认识做功的快慢。如在某高楼建筑中需要搬运一批砖头到一高层上，在搬运砖头过程中，起重机和搬运工人的生产记录情况如下表所示：
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回答：
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”。
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。
(二)新课教学
功率
(1)定义式：物理学上用物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值，作为在该时间内物体平均做功快慢的量度。即 P=W/ t
(2)物理意义：表示物体做功快慢的物理量.。?
(3)单位：教师请一位同学正确地说出公式中各个字母所表示的物理量及其单位。?
P：功率，单位：瓦(W)，常用单位还有千瓦(kW)
W：力所做的功，单位：焦耳(J)
t：做功所用时间，单位：秒(s)
单位换算：1kW = 1000 W?1W=1J/s
(4)功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。
(5)讨论与交流：
小实验：把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中硬币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，应注意硬币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，在理论上进行的推演，使思维更加严密。
(6)认识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火箭的发动机约 1×1013 W? ⑤ 人的平均功率约 1×102 W ，优秀运动员短时间内的功率可达1000W? ⑥人心脏跳动的功率 左右? ⑦万吨巨轮 106W以上? ⑧蓝鲸游动的功率可达350kW 等等。
功率与力、速度的关系
思考与讨论：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?
预测学生会回答：
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。
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。
(正确的回答应是①)。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，如汽车在上坡和下坡时功率、速度和牵引力会怎样变化?
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)
提出问题：某汽车在平直公路上做匀速直线运动，已知其在牵引力大小为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。
课堂分析结果： P=F·v
即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积.。注意：这里的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=Fv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。
(1)总结：
①平均功率P=Fv(v是平均速度)?
②瞬时功率P=Fv(v是瞬时速度)?
③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。
交流讨论问题：由 求出的是瞬时功率还是平均功率??
高中物理功率教案 第5篇
一、课前部分
【设计思想】：
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。
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。
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
理解功率的的概念。
知道功率的定义和定义式 ，能够用公式 解答有关的问题。
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。
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。
从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。
理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
情感态度与价值观
通过功率概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己的观点，坚持原则，善于合作的良好习惯。
通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量，培养学生积极思考并学以致用的思想。
【学习重难点】：
功率的概念和计算公式。
P=Fv及其应用。
【学习方法】：类比学习、图像分析。
【课时安排】：2课时。
二、课堂部分——教学过程
【认知与探究】：
教学环节 教学内容 师生互动 设计意图 通过具体事例以及类比法找出表示做功快慢的通用表示，引入功率的概念 下表是三台起重机在工作时的有关数据记录
起重机编号
被吊
物重
匀速上升速度
所用时间
做功
2×103N
4m/s
4s
×104J
4×103N
3m/s
4s
×104J
×104N
2m/s
1s
×104J
比较三个起重机做工的快慢?
比较A和B：它们做功时间相等，WA 比较A和C：它们做功相等， tA 学生可能有以下认识： 选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快; 选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢; 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”。 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。 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。 (一)功率P的有关内容 功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率 功率是表示物体做功快慢的物理量的物理量，功率是标量，在国际单位制中功率的单位是瓦特。 功率的定义式： 物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 单位：国际单位：瓦特(w)，常用单位：千瓦(kw) 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? 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。 (二)、额定功率和实际功率 额定功率：指动力机器长时间正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。额定功率是动力机器的重要性能指标，一个动力机器的额定功率是一定的。 实际功率：指机器工作时实际输出的功率。 动力机器不一定在额定功率下工作，机器长期正常工作时的实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率不应大于额定功率。实际功率长时间大于额定功率时会缩短机器使用寿命甚至会损坏机器(短时间内实际功率略大于额定功率是可以的。 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? 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? 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。 (三)、功率与速度：P=Fvcosθ 表达式推导： 式中F是对物体做功的力，v是物体的运动速度，θ是F和速度v之间的夹角。 在F和v同向时θ=0，表达式为：P=Fv。 是功率的定义式，它普遍适用，不管是恒力做功，还是变力做功，不管是机械功还是电功等它都适用。但由它求得的一般是平均功率。公式P=Fvcosθ，式中θ为F与 v 的夹角。v为物体的对地速度。当v为平均速度时，求得的功率为平均功率，当v为瞬时速度时，求得的功率为瞬时功率。 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? 学生的回答可能有： ⑴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; ⑵载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小; ⑶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。 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。 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) (四)、力的平均功率和瞬时功率 平均功率 (1)描述力在一段时间内做功的快慢。 (2)计算公式： P=W/t ① ② θ=0时， P=Fv ③ 注意：应用②③式计算时注意：力F必须是恒力，v为一段时间t内的平均速度。 (3)平均功率对应于一段时间或一个过程，并且同一物体在不同时间段内的平均功率一般不相同，因此说平均功率时一定要说明是哪一段时间内的平均功率。 瞬时功率 (1)力在某一时刻的功率，对应于物体运动的某一时刻或某一位置。 (2)计算公式： P=Fvcosθ P=Fv (F与v同向时)式中v表示某一时刻的瞬时速度。 教师引导学生阅读课本56页做一做。 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=Fv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 ，P是平均功率 (F为恒力，且F与 同向)。 v是瞬时速度，P是瞬时功率。 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。 (五)、对公式P=Fv的讨论 此公式的意义是：当力F与物体运动(瞬时)速度v方向一致时，力的实际瞬时功率就等于力F和运动速度v的乘积，对于机车(汽车、火车等交通工具或动力装置)，牵引力F与物体运动速度v一般方向一致，可用公式P=Fv计算实际瞬时功率(称牵引力的功率、发动机的输出功率)，特别注意：F为机车的牵引力，并非机车所受的合力。 当P一定时，F∝1/v，即做功的力越大，其速度就越小，如：汽车在发动机功率一定时上斜坡，司机用换挡的办法(变速调节装置)减小速度以获得较大的牵引力满足上坡的需要。 知识点 1、功和功的计算 2、功率、平均功率和瞬时功功率 教学目标 知识与技能 (1)理解功、功率、平均功率、瞬时功率等概念的含义。 (2)知道功的正负的物理意义，掌握恒力做功的特点及计算方法。 (3)会分析机车在恒定功率或恒定牵引力条件下运动的状态变化情况。 (4)重点掌握与本节内容相关的重要的习题类型及其解法。 过程与方法 结合生活中的某些实践进行讨论，达到掌握本节知识的技能和要求。 情感、态度与价值观 在学习中体会合作探讨知识的乐趣，认识科学与生活的紧密联系。 教学重点 理解功和功率的概念并会正确的计算功和功率 教学难点 功和功率的计算 教学过程 一、复习预习 1、复习：功和能是两个重要概念，它在力学及至整个物理学中都占有重要地位，循序渐进地理解功和能的概念以及功能关系，是学习本章的基本线索。下面我们首先来复习功和功率的概念。 2、预习：(1)功和功率的概念 (2)正功和负功 (3)平均功率和瞬时功率 二、知识讲解 课程引入：前面已经复习了力和运动了，物体受力使物体沿力的方向发生位移，我们称力对物体做了功，本节课我来复习功和功率。 考点/易错点功和功的计算 功 (1)定义：物体受力的作用，并沿力的方向发生一段位移，称力对物体做了功。 说明：功表示了力在空间上的积累效应，是能的转化的量度 (2)功的两个要素：力和沿力的方向发生的位移。 (3)公式：W=FScos EMBED ( EMBED 为F与s的夹角). 说明：①此公式应用于恒力的功，若是变力，一般不用此公式功，是力的空间积累效应。 ②α为F方向与s方向的夹角 ③力对物体做的功只与F、S、 EMBED 有关，与物体的运动状态等因素无关 ④功是过程量：即做功必定对应一个过程(位移)，应明确是哪个力在哪一过程中的功. (4) 单位：焦耳(J)1焦耳=1牛·米，即1J=1N/m (5)标矢性：功是标量，只有大小没有方向但有正负 注意：正负不代表大小，比较功的大小时要看功的绝对值，绝对值大的做功多，绝对值小的做功少。 (6)计算合力做功的方法 ①对物体受力分析，求出合力根据公式 (合外力为恒力) ②求各力做功的代数和， EMBED +…… (7)摩擦力做功：无论是静摩擦力，还是滑动摩擦力都可以做正功、负功，还可以不做功。 正功和负功 当 时， EMBED ，则W>0，力对物体做正功 当 EMBED 时， EMBED ，则W=0，即力对物体不做功 (3) EMBED 时， EMBED ，W<0，力对物体做负功即克服该力做功 强调： EMBED 为F和S的夹角，也可以是F和 EMBED 的夹角(物体做曲线运动时可以用此判断) 考点/易错点功率 功率 (1)物理意义：反映做功快慢的物理量。 (2)定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫功率。 (3)公式： EMBED (4)单位： eq oac(○，1) 国际单位：瓦特(W)1瓦=1焦耳/秒即1W=1J/s eq oac(○，2) 常用单位：1KW=103W (5)标矢性：标量 平均功率和瞬时功率 平均功率 EMBED ;推导知： EMBED 瞬时功率 EMBED ( EMBED 为F和 EMBED 的夹角) 注意：F和 EMBED 必须是同一时刻的物理量 额定功率、实际功率与机械效率 额定功率：机器正常工作的功率。(一般名牌上标注的即为额定功率) 实际功率：机器实际工作时输出的功率。要求小于或等于额定功率。 机械效率：是有用功与总功的比值。 机车以恒定的功率启动 由分析可知速度图像如图 机车以恒定的加速度启动 由分析可知速度图像如图 三、例题精析 考点功和功的计算 【基础巩固】 【例题1】以下说法正确的是() 摩擦力可以对物体做正功摩擦力可以使物体的速度发生变化，但对物体不做功 作用力与反作用力做功一定相等 一对平衡力做功之和为零 【答案】ABD 【解析】摩擦力可以对物体做正功，只要摩擦力的方向与物体运动方向相同，摩擦力就做正功.摩擦力可以改变物体的速度，对物体有一个冲量作用，但物体在力的方向上没有位移，因而不做功，如随圆板一起转动的物体.由此可以认识到：力对物体有冲量，但不一定对物体做功，相反只要力对物体做功，一定会有冲量.又可进一步认识：力使物体动量发生变化，其动能不一定变化;但力使物体动能发生变化时，其动量一定发生变化.作用力与反作用力做功不一定相等，如一炸弹炸成质量为m与2 m的两块，根据动量守恒mv1=2mv2，则v1=2v2，作用力和反作用力做功为W1= EMBED m(2v2)2与W2= EMBED mv22，所以不相等。可认识到：作用力和反作用力产生的冲量总是大小相等，但做功可能不相等.一对平衡力合力为零，所以二力合力做功为零. 【中等强化】 【例题2】如图所示，质量为m的物体，静止在倾角为α的粗糙的斜面体上，当两者一起向右匀速直线运动，位移为S时，斜面对物体m的弹力做的功是多少?物体m所受重力做的功是多少?摩擦力做功多少?斜面对物体m做功多少? 【答案】-mgscosαsinα，0，mgscosαsinα，0 【解析】物体m受力如图所示，m有沿斜面下滑的趋势，f为静摩擦力，位移S的方向同速度v的方向.弹力N对m做的功W1=N·scos(900+α)=-mgscosαsinα，重力G对m做的功W2=G·s 摩擦力f对m做的功W3=fscosα=mgscosαsinα.斜面对m的作用力即N和f的合力，方向竖直向上，大小等于mg(m处于平衡状态)，则： w=F合scos900=mgscos900=0 o 【培优拔高】 【例题3】如图所示，把A、B两球由图示位置同时由静止释放(绳开始时拉直)，则在两球向左下摆动时.下列说法正确的是() 绳子OA对A球做正功 绳子AB对B球不做功 绳子AB对A球做负功 绳子AB对B球做正功 【答案】CD 【解析】由于O点不动，A球绕O点做圆周运动，OA对球A不做功。对于AB段，我们可以想象，当摆角较小时.可以看成两个摆长不等的单摆，由单摆的周期公式就可以看出，A摆将先回到平衡位置.B摆将落后于A摆，AB绳对A球做负功，对B球做正功。 总结1：一个力对物体做不做功，是正功还是负功，判断的方法是：①看力与位移之间夹角，或者看力与速度方向之间的夹角：为锐角时，力对物体做正功;为直角时，力对物体不做功，为钝角时，力对物体做负功。②看物体间是否有能量转化。若有能量转化，则必定有力做功。此法常用于相连的物体做曲线运动的情况。 总结2：①W等于力F乘以物体在力F方向上的分位移scosα，即将物体的位移分解为沿F方向上和垂直F方向上的两个分位移s1和s2，则F做的功W=Fs1=Fscosα. ②W等于力F在位移s方向上的分力Fcosα乘以物体的位移s，即将力F分解为沿s方向和垂直s方向的两个分力F1和F2，则F做功W=F1s=Fcosα 考点功率 【基础巩固】 【例题4】如图所示，质量为lkg的物体与平面间摩擦系数μ(g取10m/s2)，在2 N水平拉力作用下由静止开始运动了2s，求这段时间内拉力、摩擦力、重力、支持力的平均功率及2s末的即时功率各为多少? 【答案】外力F平均功率和即时功率分别为2W、4W;摩擦力平均功率和即时功率分别为1W、2W;重力和支持力功率都为 【解析】a= v=at=2m/s 外力 F做功功率.平均值为：p1=W/t=Fs/t=2W 2s末即时功率为：P1/=Fv=4 W 摩擦力做功功率.平均值：P2=fs/t=1W 2 s末即时功率为：P2/=fv= 2 W 重力与支持力N由P=Fvcosθ知：功率都为 点拨：(1)明确是什么力做功功率;(2)清楚是平均功率还是瞬时功率. 【中等强化】 【例题5】如图所示，质量为m的物体沿高为h的光滑斜面滑下到达底端时重力的即时功率为多少? 【答案】mgsinθ 【解析】错解：由机械能守恒定律可知到达底端速度v= ，所以此时功率P=mgv=mg ：提示：这里没有注意到mg与v的夹角，应当为P= mgsinθ 点拨：做题时注意力跟速度的夹角. 【培优拔高】 【例题6】一个小孩站在船头，按应当为图5—15两种情况用同样大小力拉绳，经过相同的时间t(船未碰撞)，小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率 P1、P2的关系为() >W2，P1= P2 ， 【解析】两种情况中拉力对人做的功一样，第二种情况拉力除对人做功外，又对另一只小船也做了功，所以W2>由于所用时间一样，所以P2> 四、课堂运用 【基础巩固】 如下图所示重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是() EMBED 课程学习目标 理解功的概念，知道做功的两个要素，明确功是标量;会用公式W=Flcosa计算恒力功， 理解正功，负功，会计算多个力的总功 理解平均功率，瞬时功率，额定功率，实际功率; 会用公式P=W/t和P=Fvcosa进行有关的计算。 会分析汽车两种启动方式中功率，牵引力，速度之间的关系。 学习重点与难点 考点1 正负功的判断问题 考点2 功的分析和计算 考点3 对功率的理解和计算 学习方法 归纳、练习、讨论分析 学习用具 多媒体系统 学习过程设计 构建知识环境，明确考点内容。 学生阅读历届江苏高考真题，感受机械能一章节知识在高考试题中呈现的方式。 一、理清考点-，直面高考-----------近几年高考中机械能有关真题回顾 (20XX高考江苏物理第5题) (20XX高考江苏物理第9题) (20XX高考江苏物理第9题) (20XX高考江苏物理第14题) (20XX高考江苏物理第15题) 阅读考点明确目标 第五章 机械能考点说明 考点内容 要求 说明 考纲解读 功和功率 Ⅱ 从近几年高考来看，关于功和功率的考查，多以选择题的形式出现，有时与电流及电磁感应相结合命题功和能的关系一直是高考的“重中之重”，是高考的热点和重点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有压轴题，考查最多的是动能定理和机械能守恒定律，且多数题目是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识相结合的综合性试题动能定理及能量守恒定律仍将是高考考查的重点.高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情境中去，能力要求不会降低. 重力势能 Ⅱ 弹性势能 Ⅰ 弹性势能的表达式不作要求 动能;动能定理 Ⅱ 机械能守恒定律及其应用 Ⅱ 实验：验证机械能守恒定律 Ⅱ 能量守恒 Ⅰ 设计意图：作为新一章知识复习的开始，学生要迅速的从前几章知识的惯性思维方式中跳出来，是有一定困难的的，因此让学生阅读高考真题，理解高考考点有助于为学生搭建复习平台，构建复习环境。 教学反思：通过实际的教学过程，可以发现学生是可以接受这样的复习方式，只是为了能提高复习效率，可以考虑将这部分阅读的部分放在前一天的课前预习中。 二、以题带讲，针对学生的错误结合考点复习知识点 二、夯实基础，逐步提升------------功，功率基本概念复习 1、功 弄清哪个物体受力，物体的有效位移，力做功的有效性是多少! 1、步步高 第1题 、如图所示，一恒力F通过一定滑轮拉物体沿光滑水平面前进了s，在运动过程中，F与水平方向保持θ角，则拉力F对物体做的功为( ). (A)Fscosθ (B)2Fscosθ (C)Fs(1+cosθ) (D) 3、如图所示，在光滑的水平地面上有长为l，质量为M的长板。质量为m的小物块，静止在长板左侧，已知物块与板间的动摩擦因数均为μ，现用一大小为F的水平恒力拉物块，当木板运动S米时，物块恰好到达木板右侧，(不计物块的大小)请求解： (1)物块所受拉力F和摩擦力f做的功 (2)木板所受合力做的功 准确弄清公式中物理量的量值，通过公式正确计算 4、步步高 第3题 5、 (20XX高考江苏物理第4题).如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 6、跳绳是冬季的一种健身运动，旁人看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的.有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示.根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内克服重力做功为 J，在1分钟内做功的平均功率为 (g=10N/kg) 补充分析：人走路做功 地面摩擦力不做功，脚与地面间的弹力克服重力做功，同时使人获得斜向上的速度，获得动能，当重心下落时，重力做功使势能转化成动能。 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。谁能复述一下? 在学生说出做功过程是能量转化过程之后，立即启发：那么做功快慢恰能表明能量转化的快慢吗?因此，应该将功率理解为是描述做功过程中能量转化快慢的物理量，并将这一认识进行板书。 平均功率与瞬时功率 举例一个质量是的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动，第1s时间内下落的位移是多少?(与学生一块算出是5m，g取10m/s2)这1s内重力对物体做多少功?(与学生一起算出W1=50J)第2s时间内物体下落的位移是多少?(15m)这1s内重力对物体做多少功?(W2=150J)前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?(P1=50W，P2=150W)这2s时间内重力对物体做功的功率是多大?(P=100W) 指出即使是同一个力对物体做功，在不同时间内做功的功率也可能是有变化的。因而，用P=W/t求得的功率只能反映t时间内做功的快慢，只具有平均的意义。板书如下： (1)平均功率 (2)瞬时功率 为了比较细致地表示出每时每刻的做功快慢，引入了瞬时功率的概念，即瞬时功率是表示某个瞬时做功快慢的物理量。 提出瞬时功率如何计算的问题后，作如下推导： 一段较短时间内的平均功率可以写成如下公式(P=ΔW/Δt)，而Δ
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