人教版物理（中職）類(lèi) 2.1 功 功率 教案

2.1功功率【教學(xué)內(nèi)容】第二單元第1節(jié)。【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能：理解功的概念，會(huì)運(yùn)用功的公式進(jìn)行計(jì)算；理解正功和負(fù)功的概念，知道在什么情況下力做正功或負(fù)功；知道合外力所做的功等于各力功的代數(shù)和；理解功率的公式P=W/t，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；正確理解公式P=Fv的意義，知道什么是瞬時(shí)功率，什么是平均功率，并能用來(lái)解釋與功率有關(guān)的現(xiàn)象和進(jìn)行計(jì)算。過(guò)程與方法：結(jié)合初中所學(xué)的功的概念和公式與力的分解知識(shí)，推導(dǎo)出功的一般計(jì)算公式；運(yùn)用數(shù)學(xué)方法與矢量概念，得出正功與負(fù)功的概念；體驗(yàn)從特殊到一般的研究方法是科學(xué)研究的一般方法之一。情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)：通過(guò)與功率有關(guān)問(wèn)題，比如汽車(chē)運(yùn)行中的功率與能耗分析，培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能環(huán)保意思?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】功、功率的概念及計(jì)算。【教學(xué)難點(diǎn)】正功與負(fù)功的理解，平均功率與瞬時(shí)功率的區(qū)別?！窘叹邷?zhǔn)備】木塊、彈簧測(cè)力計(jì)等?！窘虒W(xué)過(guò)程】◆創(chuàng)設(shè)情境──引出課題1．回顧復(fù)習(xí)初中所學(xué)功的知識(shí)──提問(wèn)、討論（1）舉例說(shuō)明什么是功？功與作用于物體上的力有關(guān)，一個(gè)力作用在物體上并使受力物體在力的方向發(fā)生一段位移，這個(gè)力就對(duì)物體做了功。（2）如何計(jì)算一個(gè)力對(duì)物體做的功？功等于力與受力物體在力的方向上發(fā)生的位移的乘積。用公式表示就是：（3）如何判斷一個(gè)力對(duì)物體做不做功？一看是否有力作用在物體上，二看物體是否沿力的方向發(fā)生位移。如果一個(gè)物體同時(shí)受幾個(gè)力的作用，物體發(fā)生的位移沿哪個(gè)力的方向，哪個(gè)力對(duì)物體做功。（4）力對(duì)物體做功有無(wú)快慢程度的差別？若有，用什么物體量表示？怎樣計(jì)算該物理量？用功率表示做功的快慢程度，功率等于單位時(shí)間里做的功，用公式表示就是：。2．提出問(wèn)題：如圖所示，恒力F方向與水平方向成α角斜向下推物體或斜向上拉物體，使物體在水平面發(fā)生s的位移，力F對(duì)物體做不做功，若做功，怎樣計(jì)算功的大小？怎樣計(jì)算做功的快慢？◆合作探究──新課學(xué)習(xí)一、功1．推導(dǎo)功的計(jì)算公式（1）上述所提問(wèn)題中，力F對(duì)物體做不做功的討論：力F有兩方面的作用效果，一是向上提起物體，以減少物體對(duì)水平面的壓力，而是向前牽引物體，使其前進(jìn)。因此，可將力F分解為豎直向上的分力F1和水平向前的分力F2。由幾何關(guān)系可得：，。由初中所學(xué)功的知識(shí)可知，兩個(gè)分力中的F1不做功，而F2做功，由分力與合力的等效性可知，力F做了功。（2）計(jì)算力F做的功由于合力和分力是等效的，所以力F1對(duì)物體做的功就等于力F對(duì)物體做的功。因此力F對(duì)物體做的功是：2．計(jì)算功的公式（1）公式：（2）公式的應(yīng)用：在中學(xué)階段應(yīng)用此公式只能求解恒力的功。所謂恒力，是指在物體運(yùn)動(dòng)發(fā)生s的位移的過(guò)程中，大小和方向都保持不變的力。3．功的正負(fù)的討論：（1）由公式結(jié)合三角函數(shù)知識(shí)可知：當(dāng)α<90o時(shí)，W>0，力對(duì)物體做正功；當(dāng)α=90o時(shí)，W=0，力對(duì)物體不做功；當(dāng)90o<α≤180o時(shí)，W<0，力對(duì)物體做負(fù)功；（2）功的正負(fù)的意義：功是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向。功的正負(fù)不代表功的大小，也不代表功的方向，某力做正功，它對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起推動(dòng)作用，是外力對(duì)物體做功；某力做負(fù)功，它對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用，是物體克服外力做功，做功的多少等于負(fù)功的絕對(duì)值。4．總功的計(jì)算（1）什么是總功？當(dāng)物體同時(shí)受幾個(gè)力作用而運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在物體上的每一個(gè)力對(duì)物體所作的功的代數(shù)和，叫做這幾個(gè)力的總功。（2）總功的計(jì)算：有兩種方法，一是分別運(yùn)用功的公式求出每個(gè)力的功，再求出這些功的代數(shù)和；另一種方法就是先求出作用在物體上的所有外力的合力，運(yùn)用功的公式求出合力所做的功，合力的功就等于總功。5．案例研究（1）引導(dǎo)學(xué)生討論課本第59頁(yè)“例題1”，學(xué)會(huì)判斷較簡(jiǎn)單情況下對(duì)力做不做功，正功還是負(fù)功等做出判斷。（2）引導(dǎo)學(xué)生分析討論第59頁(yè)“例題2”，學(xué)會(huì)判斷較復(fù)雜情況下力做不做功，正功還是負(fù)功等做出判斷。二、功率1．學(xué)生閱讀課文，結(jié)合初中所學(xué)功率的知識(shí)，對(duì)功率的意義及計(jì)算進(jìn)行歸納：（1）意義：表示力做功的快慢程度。（2）計(jì)算公式：（3）單位：W，1W=1J/s2．計(jì)算功率的另一個(gè)公式（1）公式：。式中的F是作用在物體上的恒力，v是物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，α是F的方向與v的方向間的夾角。（2）當(dāng)恒力F的方向與速度v方向一致，即兩者方向間的夾角為0o時(shí)，cosα=1，此時(shí)恒力F的瞬時(shí)功率為：（3）運(yùn)用公式討論汽車(chē)、火車(chē)運(yùn)動(dòng)中牽引力與速度的關(guān)系：對(duì)汽車(chē)、火車(chē)來(lái)說(shuō)，牽引力與位移的夾角是0o，。由此式可以看出，在發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力與速度大小成反比，因此，上坡時(shí)為了獲得較大的牽引力，就得減小行駛速度。（4）兩個(gè)公式的比較：公式計(jì)算的是平均功率，公式計(jì)算的是速度為v時(shí)刻恒力F的瞬時(shí)功率。如果物體勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，兩公式計(jì)算出的功率相同，其他情況下計(jì)算結(jié)果不同。3．合力的功率：某時(shí)刻合力的功率等于各力該時(shí)刻功率的代數(shù)和。4．案例研究（1）引導(dǎo)學(xué)生分析求解課本第61頁(yè)“例題1”，強(qiáng)化對(duì)公式的理解。（2）引導(dǎo)學(xué)生分析課本第61頁(yè)“例題2”，學(xué)會(huì)運(yùn)用等效方法計(jì)算功和功率。（3）解析課本第62頁(yè)“例題3”體會(huì)汽車(chē)使用過(guò)程中的節(jié)能減排措施?！粽n堂練習(xí)──鞏固所學(xué)1．學(xué)生分