高中物理功率教案人教必修一

1、新課標(biāo)要求知識(shí)與技能1、理解功率的定義及額定功率與實(shí)際功率的定義P=Fv的運(yùn)用過程與方法1、P通常指平均功率，Atr0為瞬時(shí)功率t2、P=FV，分析汽車的啟動(dòng)，注意知識(shí)的遷移情感、態(tài)度與價(jià)值觀感知功率在生活中的實(shí)際應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價(jià)值觀教學(xué)重點(diǎn)理解功率的概念，并靈活應(yīng)用功率的計(jì)算公式計(jì)算平均功率和瞬時(shí)功率。教學(xué)難點(diǎn)正確區(qū)分平均功率和瞬時(shí)功率所表示的物理意義，并能夠利用相關(guān)公式計(jì)算平均功率和瞬時(shí)功率。教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。教學(xué)工具投影儀、投影片、錄相資料、CAI課件。教學(xué)過程1. 引入新課不同的物體做相同的功，所用的時(shí)間可能不同，或在相同的時(shí)間內(nèi)

2、，做的功可能不同。也就是說做功存在著快慢之分，那么，怎樣描述做功的快慢呢？這就是本節(jié)課要學(xué)習(xí)的問題。2. 進(jìn)行新課1、功率教師活動(dòng)：一臺(tái)起重機(jī)能在1min內(nèi)把1t的貨物提到預(yù)定的高度，另一臺(tái)起重機(jī)只用30s就可以做相同的功。兩臺(tái)起重機(jī)誰做功更快？你是用什么方法比較它們做功快慢的？學(xué)生活動(dòng)：稍作思考回答，后一臺(tái)起重機(jī)做功更快。做相同的功，比較所用時(shí)間。教師活動(dòng)：一臺(tái)起重機(jī)能在1min內(nèi)把1t的貨物提到預(yù)定的高度，另一臺(tái)起重機(jī)用30s把0.4t的貨物提到預(yù)定的高度。兩臺(tái)起重機(jī)誰做功更快？你是用什么方法比較它們做功快慢的？學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真思考，分組討論，選出代表回答。教師活動(dòng)：傾聽學(xué)生回答，點(diǎn)評。投影

3、問題：力F1對甲物體做功為W1,所用時(shí)間為t1;力F2對乙物體做功為W2所用時(shí)間為t2，在下列條件下，哪個(gè)力做功快？A.W1=W2t1t2B.W1=W2t1Vt2C.WW2t1=t2D.W1VW2，t1=t2點(diǎn)評：上述條件下，哪個(gè)力做功快的問題學(xué)生都能作出判斷，其實(shí)都是根據(jù)W/t這一比值進(jìn)行分析判斷的。讓學(xué)生把這個(gè)意思說出來，然后總結(jié)。培養(yǎng)學(xué)生分析問題的方法。總結(jié)：做功快慢的比較有兩種方式：一是比較完成相同的功所用的時(shí)間；另一是比較在相同的時(shí)間內(nèi)完成的功。在物理學(xué)中，一個(gè)力所做的功W跟完成這些功所用時(shí)間t的比值W，叫做功率。用P表示，則t物理意義：功率是描述力對物體做功快慢的物理量。上式是功率

4、的定義式，也是功率的量度式,P與Wt間無比例關(guān)系，做功的快慢由做功的物體本身決定。根據(jù)這一公式求岀的是平均功率，同時(shí)這個(gè)公式變形后給我們提供了一種求功的方法:W=Pt教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，提問:1、功率的單位是什么？2、公式p=W是平均功率還是瞬時(shí)功率？就課本第7頁“說一說”欄目中提岀的問題分組t討論后回答。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生閱讀教材后，小組討論，回答。1、由功率的定義式可知，功率的單位由功和時(shí)間的單位決定，在SI制中，功率的單位是:瓦特=w，1W=1J/S，常用單位：千瓦(kw1kW=1000W2、P=W指平均功率，當(dāng)t0時(shí)，即表示瞬時(shí)功率t2、對額定功率和實(shí)際功率的學(xué)習(xí)教師活動(dòng)：指導(dǎo)學(xué)生

5、閱讀教材7頁“額定功率和實(shí)際功率”一段，提出問題，你對“額定功率和實(shí)際功率”是怎樣理解的？點(diǎn)評：通過學(xué)生閱讀，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力。學(xué)生閱讀后回答。教師幫助總結(jié)、補(bǔ)充。(1)額定功率：指機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸岀功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。(2)實(shí)際功率：指機(jī)器工作中實(shí)際輸岀的功率機(jī)器不一定都在額定功率下工作。實(shí)際功率總是小于或等于額定功率。實(shí)際功率如果大于額定功率容易將機(jī)器損壞。機(jī)車起動(dòng)過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。3、功率與速度教師活動(dòng)：提岀問題：力、位移、時(shí)間都與功率相聯(lián)系，請同學(xué)們用學(xué)過的知識(shí)推導(dǎo)岀功率與速度的關(guān)系式；推不岀來的同學(xué)可以先閱讀教材“功率

6、與速度”部分，然后自己再推導(dǎo)。學(xué)生活動(dòng)：思考老師提岀的問題，推導(dǎo)功率與速度的關(guān)系式。點(diǎn)評：培養(yǎng)學(xué)生推理能力。教師活動(dòng)：巡回指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)幫助學(xué)生解決問題。投影學(xué)生的推導(dǎo)過程，點(diǎn)評、總結(jié)。分析公式的意義。1、P=Fv,即力F的功率等于力F和物體運(yùn)動(dòng)速度v的乘積。當(dāng)F與v不在一條直線上時(shí)，則用它們在一條直線上的分量相乘。2、公式P=Fv中若v表示在時(shí)間t內(nèi)的平均速度，P表示力F在這段時(shí)間t內(nèi)的平均功率；3、如果時(shí)間t取得足夠小，公式P=Fv中的v表示某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度時(shí)，P表示該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。問題：汽車等交通工具在啟動(dòng)和行駛過程中，其牽引力和行駛速度是怎樣變化的？請同學(xué)們閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，用

7、自己的話加以解釋。學(xué)生活動(dòng)：閱讀教材，討論、推理、作答。根據(jù)公式P=Fv： 當(dāng)功率P一定時(shí)，F(xiàn)與v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。當(dāng)交通工具的功率一定時(shí)，要增大牽引力，就要減小速度。所以汽車上坡時(shí)，司機(jī)用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。 當(dāng)速度v一定時(shí)，P與F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。汽車從平路到上坡時(shí)，若要保持速率不變，必須加大油門，增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率來得到較大的牽引力。 當(dāng)力F定時(shí)，功率P與速度v成正比，即速度越大，功率越大。起重機(jī)吊起同一物體時(shí)以不同的速度勻速上升，輸岀的功率不等，速度越大，起重機(jī)輸岀的功率越大。教師活動(dòng)：投影教材上的例題，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立審題，分析后寫

8、岀解題過程。學(xué)生活動(dòng)：獨(dú)立審題，分析題意，求解。教師活動(dòng)：投影學(xué)生的求解過程，總結(jié)點(diǎn)評3. 課堂總結(jié)、點(diǎn)評教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。點(diǎn)評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。4. 實(shí)例探究關(guān)于功率的計(jì)算例1質(zhì)量m=3kg的物體，在水平力F=6N的作用下，在光滑水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間s，求：(1) 力

9、F在t=3s內(nèi)對物體所做的功。(2) 力F在t=3s內(nèi)對物體所做功的平均功率。(3) 在3s末力F對物體做功的瞬時(shí)功率。解析：物體在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定F2律，可求岀加速度a=2m/s，則：m12物體在3s末的速度v=at=6m/s物體在3s內(nèi)的位移s=at=9m2(1) 力F做的功V=Fs=6X9J=54J(2) 力F在3s內(nèi)的平均功率P=W=18W(或P=Fv=F0=6-W=18W)t22(3) 3s末力F的瞬時(shí)功率P=Fv=6X6W=36W關(guān)于機(jī)車的啟動(dòng)問題例2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,汽車質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，

10、阻力是車重的倍，g取10m/s2,問： 汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？ 若汽車保持0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長時(shí)間？解析：當(dāng)牽引力F大小等于阻力f時(shí)，汽車的加速度a=0，速度達(dá)到最大值Vm據(jù)公式P=Fv，汽車最大速度Vmt=30.1可得出P額=FV=fVmV=P=E=12m/smFf汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)所能維持的時(shí)間應(yīng)該從開始到汽車達(dá)到額定功率的時(shí)候，設(shè)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力為F牽，阻力為f,據(jù)牛頓第二定律，有F牽=f+ma=0.1m葉ma=7500N當(dāng)汽車的功率增大到額定功率時(shí)，汽車做勻加速過程結(jié)束，設(shè)這時(shí)汽車的速度為Vm,據(jù)功率公式P=FV得

11、：=8m/s設(shè)汽車能維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為to，則:Vm=at0得：t0=Vm/a=16s課余作業(yè)書面完成P10“問題與練習(xí)中14題。教學(xué)體會(huì)思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。附1:課后練習(xí)1、飛機(jī)以速度V水平勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P，若飛機(jī)所受的空氣阻力與飛行速度的平方成正比，那么當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率增為4P時(shí)，飛機(jī)勻速飛行的速度將增為=D)A.,2vB.32vC.2-2vD.34v2、物體A、B質(zhì)量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水

12、平面上，在相同的力F作用下，由靜止開始都通過了相同的位移s，那么=D)A. 力F對A做功較多，做功的平均功率也較大丈|y|寸B. 力F對B做功較多，做功的平均功率也較大C. 力F對A、B做的功和做功的平均功率都相同D. 力F對A、B做功相等，但對A做功的平均功率較大(15m)少？(5m,g取10m/s2)這1s內(nèi)重力對物體做多少功？(W1=50J第2s時(shí)間內(nèi)物體下落的位移是多少?這1s內(nèi)重力對物體做多少功？(W2=150J)前1s和后1s重力對物體做功的功率各是多大？(P仁50W/P2=150W這2s時(shí)間內(nèi)重力對物體做功的功率是多大？(P=100W應(yīng)用公式P=Fv計(jì)算的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)中下落

13、1s末和2s末的瞬時(shí)功率。(由v1=10m/s按公式求得P1=100W；由v2=20m/s按公式求得P2=200W點(diǎn)評：根據(jù)上述結(jié)果啟發(fā)學(xué)生思考瞬時(shí)功率的物理意義。最后指岀，此題中是重力對物體做功，使重力勢能逐漸向動(dòng)能轉(zhuǎn)化。隨著時(shí)間的延續(xù)，重力勢能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化逐漸加快。4、在傾角為0的斜面上，有一質(zhì)量為m的物體沿斜面下滑，當(dāng)物體的速度大小為v時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為多大？(P=mgvsin0)5、作平拋運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為m,某時(shí)刻的速度為v，與水平方向的夾角為0，此時(shí)重力的瞬時(shí)功率為多大？(P=mgvsin0)附2:教材分析本節(jié)講述功率的概念，功率公式的應(yīng)用。功率的概念、功率的物理意義是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，如果學(xué)生能懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化的快慢，自然能感悟?qū)绻β蕦?shí)際上是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量。要使學(xué)生確切地理解公式P=Fv的意義，要通過例題的教學(xué)，使學(xué)生會(huì)應(yīng)用基本公式進(jìn)行計(jì)算，對平均功率和瞬時(shí)功率有所理解。瞬時(shí)功率的概念學(xué)生較難理解，這是難點(diǎn)。學(xué)生往往認(rèn)為，在某瞬時(shí)物體沒有位移就沒有做功問題，更談不上功率