高一物理：功率教案(參考文本)

1、高一物理：功率教案（參考文本）Physics covers a wide range There are many occupations related to physics A good study ofphysics also provides better conditions for emplojonent（物理教案）學(xué)校：年級：教師：教案設(shè)訃/精品文檔/文字可改教學(xué)文本 I DOCUMENT TEMPLATE 高一物理教案高一物理：功率教案（參考文本）I教材簡介：由于物理涉及的范圍廣，有很多職業(yè)是和物理有關(guān)的，學(xué)好物理也I i為就業(yè)提供了比較好的條件，本教學(xué)設(shè)計資料適用于高中高一物

2、理科目，學(xué)習(xí)| I本教材的學(xué)生可以提高自身技能，本文檔是按照教材進(jìn)行修訂編寫，可以放心| I的進(jìn)行教材使用。IIIJ a* aa av aav a* ae a* a* MB am av mb MB sb mv av ov MB a* aw a* ov * MB sb Ma av sb a* as MB iM a* aw * av MB MB *高中物理課堂教學(xué)教案課題 7.3功率課型新授課（2課時）教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、理解功率的定義及額定功率與實際 功率的定義。2、，的運用過程與方法1、通常指平均功率，為 瞬時功率2、，分析汽車的啟動，注意知識的遷移情感、態(tài)度與價 值觀感知功率在生活中的實際

3、應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價值觀。 教學(xué)重點、難點教學(xué)重點理解功率的概念，并靈活應(yīng)用功率的計算 公式計算平均功率和瞬時功率。教學(xué)難點正確區(qū)分平均功率和瞬時 功率所表示的物理意義，并能夠利用相關(guān)公式計算平均功率和瞬時 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)手段教學(xué)手段多媒體課件教學(xué)活動新課 教學(xué)文本 I DOCUMENT TEMPLATE 高一物理教案 導(dǎo)入師：在學(xué)習(xí)了功之后，我們來回憶一下這樣的問題：力對物 體所做的功的求解公式是什么？生：功的定義式是W = f 1 COSQ.師：那么只用這一個式子就可以完全描述物體做功這 個問題嗎？現(xiàn)在我們來看這樣一個例

4、子.（多媒體分別演示兩幅畫 面，并進(jìn)行對比）畫面一：一臺起重機在1 min內(nèi)把1 t重的貨物 勻速提到預(yù)定的高度.畫面二：另一臺起重機在30 s內(nèi)把1 t貨 物勻速提到相同的高度.師：這兩臺起重機做的功是不是一樣呢? 生：兩臺起重機對物體做功的大小相同.師：那么這兩臺起重機做 功有沒有區(qū)別呢？區(qū)別是什么？生：這兩臺起重機做功還是有區(qū)別 的.區(qū)別就在于他們做功的快慢不一樣.師：為了進(jìn)一步研究力對 物體做功的快慢，我們進(jìn)入這一節(jié)課的主題：功率.新課教學(xué)一、 功率師：還是剛才這兩臺起重機，它們對物體做功的不同之處在哪 里，請大家指出來.生（同時回答八它們做功的快慢不同.師： 怎樣比較它們做功的快慢呢

5、？生：它們完成這些功所用的時間不同， 第一臺起重機做功所用時間長，我們說它做功慢；第二臺起重機做 同樣的功，所用的時間短，我們說它做功快.師：這樣研究的前提教學(xué)文本 I DOCUMENT TEMPLATE 高一物理教案 條件是什么？生：它們做的功相同，在做功大小相同的條件下比較 所用的時間，時間越短，做功越快.師：還有沒有其他的比較方法? 生：如果時間相同，可以比較做功的多少.在相同的時間內(nèi)做功越 多.做功越快.師：做功快慢的比較有兩種方式：一是比較完成相 同的功所用的時間；另一是比較在相同的時間內(nèi)完成的功.如果時 間不同，力對物體做的功也不同，那么怎樣比較力做功的快慢?生： 我們可以用力對物

6、體做的功和物體所用時間的比值來表示師：在 物理學(xué)中，一個力所做的功W跟完成這些功所用時間t的比值w/t, 叫做功率.用p表示，則p=w/t.那么功率的物理意義是什么？生：功率是描述力對物體做功快慢的物理量師：上式是功率 的定義式，也是功率的量度式，p與W、t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)這一公式求出的是平均功率，同時 這個公式變形后給我們提供了一種求功的方法:w=pt.根據(jù)公式， 功率的單位是什么？生1:由功率的定義式可知，功率的單位由功和 時間的單位決定，功率的單位應(yīng)該是j/s.生2：我記得初中所學(xué) 的功的單位是瓦特，符號是w.師：這兩種表示方法是等效的，以后教學(xué)文本

7、I DOCUMENT TEMPLATE 高一物理教案 我們就用瓦特作為功率的單位，符號是w除了瓦特這個單位之外， 功率還有一些常用單位，例如千瓦(kw),它和W之間的換算關(guān)系是1 kw=l OOOw.另外還有一個應(yīng)該淘汰的常用單位馬力，1馬力= 735 w.師：功率的這種定義方法叫做什么定義方法?生：比值定義法.師: 我們以前學(xué)過的哪一個物理量也是用這種方法來進(jìn)行定義的?生1： 這樣定義的物理量非常多，例如密度的定義是質(zhì)量和體積的比值， 壓強的定義是壓力和面積的比值，電阻的定義是電壓和電流的比值 等等.生2：高中物理中的速度的定義是位移和時間的比值，加速度 是速度變化量和時間的比值師：某一個物

8、理量與時間的比值叫做 這個物理量的變化率，速度是位移的變化率，加速度是速度的變化 率，功率應(yīng)該叫做功的變化率.你還能不能舉出這樣的例子?生：一 天內(nèi)溫度在不同時段變化的快慢是不一樣的，我們就可以用溫度的 變化率來表示溫度變化的快慢.師：剛才這位同學(xué)舉的例子很好， 希望同學(xué)們仔細(xì)觀察，找出更多的這種表示的例子.師：公式p=w/t 是平均功率還是瞬時功率?生1： p=w/1指平均功率.生2：我覺得 用這個公式也可以表示瞬時功率，當(dāng)t-0。時，即表示瞬時功率.師第6頁教學(xué)文本 I DOCUMENT TEMPLATE高一物理教案（微笑鼓勵八 這位同學(xué)補充得非常好.我們在什么地方也學(xué)過這種 方法?生：在

9、對速度進(jìn)行定義時我們也用了這種方法，速度的定義式 是v = x/t,這個公式即可以表示平均速度，也可以表示瞬時速度， 方法是當(dāng)At-O時，公式表示的速度就是瞬時速度師：這種方法 叫做極限的方法，我們在今后學(xué)習(xí)屮有很多地方要用到這種方法， 希望大家認(rèn)真體會師：下面大家閱讀教材7頁“額定功率和實際 功率” 一段，提出問題，你對“額定功率和實際功率”是怎樣理解 的?學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，思考并回答老師的提問.交流與探究 把一枚硬幣放在書的封面上，打開書的封面形成一個斜面，并使硬 幣開始下滑，如圖5. 3-1所示.仔細(xì)分析一下，在下滑的過程中 硬幣共受到幾個力的作用？哪些力做正功？哪些力做負(fù)功？哪些力

10、沒 有做功？如果使斜面的傾角增大，情況會有什么變化?傾角增大時， 功率是否也增大?二、額定功率和實際功率生：實際功率：指機器工 作中實際輸出的功率.額定功率：指機器正常工作時的最大輸出功 率，也就是機器銘牌上的標(biāo)稱值師：額定功率和實際功率的關(guān)系 是什么？生：機器不一定都在額定功率下工作.實際功率總是小于或第7頁教學(xué)文本 I DOCUMENT TEMPLATE 高一物理教案等于額定功率.實際功率如果大于額定功率容易將機器損壞師： 那么在機車啟動和運行過程中，發(fā)動機的功率是指的牽引力的功率 還是合外力的功率?生：應(yīng)該是指的牽引力的功率，因為發(fā)動機是提 供牽引力的師：在功的公式中功與力和位移有關(guān)，功

11、率的定義式 中功率與功和時間有關(guān)，那么功率和速度又有什么關(guān)系呢?大家通過 幾個相關(guān)的公式來推導(dǎo)一下.三、功率和速度（學(xué)生思考老師提出的問題，推導(dǎo)功率與速度的 關(guān)系式）生：根據(jù)功的計算式w=flcosa和功率的計算公式p=w/t, 可以得到p = flcosa/t,而1 / t二v,所以p = fvcosa.師：a指的是 什么?什么時候a = 0?生：a指的是受力方向和速度方向的夾角，當(dāng) 力的方向和速度方向在一條直線上時，a = 0.師：我們把這個公式 簡化一下，當(dāng)8 = 0時p = fv,那么這個公式是表示的平均速度還是 瞬時速度呢?生：公式p = fv中若v表示在時間t內(nèi)的平均速度，p 就表

12、示力f在這段時間t內(nèi)的平均功率；如果時間t取得足夠小， 公式p = fv屮的V表示某一時刻的瞬時速度時，P表示該時刻的瞬時 功率問題：汽車等交通工具在啟動和行駛過程中，其牽引力和行 教學(xué)文本 I DOCUMENT TEMPLATE 高一物理教案 駛速度是怎樣變化的？請同學(xué)們閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，用自己的話加 以解釋。根據(jù)公式p二fv：當(dāng)功率p 一定時，f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，要增大牽 引力，就要減小速度。所以汽車上坡時，司機用換檔的辦法減小速 度來得到較大的牽引力。當(dāng)速度V定時，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，若要保

13、持速率 不變，必須加大油門，增大發(fā)動機功率來得到較大的牽引力。當(dāng) 力f 一定時，功率p與速度V成正比，即速度越大，功率越大。起 重機吊起同一物體時以不同的速度勻速上升，輸出的功率不等，速 度越大，起重機輸出的功率越大。討論與交流有同學(xué)認(rèn)為：根據(jù)P = fv。，機械的功率P 定，f與V成反比，那么，當(dāng)V趨于零時，f 將趨于無窮大；當(dāng)f趨于零時，V趨于無窮大.因此，哪怕功率較小 的機械，也可能獲得很大的牽引力或很大的運動速度.你對此有何 看法？同學(xué)們展開討論，發(fā)表各自的觀點小結(jié)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 內(nèi)容，如果學(xué)生能懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化

14、的快慢，自然能 教學(xué)文本 I DOCUMENT TEMPLATE 高一物理教案 感悟出功率實際上是描述能量轉(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)生會應(yīng)用基本公 式進(jìn)行計算，對平均功率和瞬時功率有所理解瞬時功率的概念學(xué) 生較難理解，這是難點.學(xué)生往往認(rèn)為，在某瞬時物體沒有位移就 沒有做功問題，更談不上功率了.如果學(xué)生沒有認(rèn)識到功率是描述 能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量，這個難點就不易突破，因此，在前面講清 楚功率的物理意義很有必要，它是理解瞬時功率概念和物理意義的 基礎(chǔ).關(guān)于發(fā)動機的額定功率與汽車的最大速率之間的關(guān)系，最好 采用課后專題講座的形式進(jìn)行，以便通過

15、分析汽車由開動到勻速行 駛的物理過程，使學(xué)生養(yǎng)成分析物理過程的習(xí)慣，避免簡單地套用 公式.這里可以增加一節(jié)習(xí)題課，對前三節(jié)也就是第一單元進(jìn)行復(fù) 習(xí)，總結(jié)這幾節(jié)的規(guī)律.關(guān)于功率的計算例1質(zhì)量m二3 kg的物 體，在水平力f二6n的作用下，在光滑水平面上從靜止開始運動，運 動時間t二3 s,求：（1）力f在t二3 s內(nèi)對物體所做的功。（2）力 f在t二3 s內(nèi)對物體所做功的平均功率。（3）在3 s末力f對物體做 功的瞬時功率。解析：物體在水平力f的作用下，在光滑水平面上教學(xué)文本 I DOCUMENT TEMPLATE 高一物理教案 做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律，可求出加速 度 3

16、=2 m/s2,貝ij：物體在3 s末的速度vFt二6m/s物體在3 s內(nèi)的位移s二at2=9 m (1)力f做的功w二fs二6X9 j二54 j (2)力f在3 s內(nèi)的平均功率 p=18 w (或 w=18 w ) (3) 3 s 末力 f 的瞬時功率 p二fv二6X6 w=36 w關(guān)于機車的啟動問題例2汽車發(fā)動機的額定功率為60kw,汽 車質(zhì)量為5t,汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g 取10m/s2,問：汽車保持額定功率從靜止起動后能達(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動，這一 過程能維持多長時間？解析：當(dāng)牽引力f大小等于阻力f時，汽 車的加速

17、度a二0 ,速度達(dá)到最大值vm,據(jù)公式p =fv,可得出汽車 最大速度vmp額=fv=fvml2m/s汽車做勻加速運動所能維持的時間 應(yīng)該從開始到汽車達(dá)到額定功率的時候，設(shè)汽車做勻加速運動時的 牽引力為f牽，阻力為f,據(jù)牛頓第二定律，有f牽二f+ma二0. lmg + ma=7500 n當(dāng)汽車的功率增大到額定功率時，汽車做勻加速過程結(jié) 束，設(shè)這時汽車的速度為W m,據(jù)功率公式p二fv得：8m/s設(shè)汽車第11頁教學(xué)文本DOCUMENT TEMPLATE高一物理教案能維持勻加速運動的時間為tO,貝lj： vm二址0得：tO二vm /a=16s5.3功率學(xué)案基本概念一、功率功率是描述做功快慢的物理

18、量，其定義式為在國際單位制中，功率的單位是，簡稱，符號是 lw=。常用單位有，與國際單位的換算關(guān)系是。二、額定功率機 器名牌上標(biāo)注的功率值是，是發(fā)動機工作是的功率，實際功率往 往這個值。三、功率與速度1、物體在恒力作用下從開始計時到時 刻t發(fā)生的位移為1,若力的方向與物體的運動方向在同一直線上, 這力所做的功,物體的平均速度為,f的平均功率為p=,用 速度表示為o 2、物體在恒力作用下從開始計時到時刻t發(fā)生的位移為1, 若力的方向與物體的運動方向成一夾角a，這力所做的功為w=, 物體的平均速度為，f的平均功率為p=,用速度表示為。3、當(dāng) 機械發(fā)動機的功率一定時，牽引力與速度的關(guān)系為，要增大牽引

19、力 就必須，也可以通過來提高速度。反饋練習(xí)1. 一質(zhì)量為m的木 塊靜止在光滑的水平面上，從20開始，將一個大小為f的水平恒 力作用在該木塊上，在t二t時刻f的功率是（）a. b. c. d. 2卡教學(xué)文本 I DOCUMENT TEMPLATE 高一物理教案 車在平直公路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)時間t前進(jìn)距離S,速度達(dá) 到最大值。設(shè)此過程中發(fā)動機功率恒為P,卡車所受阻力為f,則 這段時間內(nèi)，發(fā)動機所做的功為（）apt bfs c. pt fs d. 3.火 車從車站開出作勻加速運動，若阻力與速率成正比，則（）比 火 車發(fā)動機的功率一定越來越大，牽引力也越來越大b.火車發(fā)動機的 功率恒定不變，牽

20、引力也越來越小c當(dāng)火車達(dá)到某一速率時，若要 保持此速率作勻速運動，則發(fā)動機的功率這時應(yīng)減小d當(dāng)火車達(dá)到 某一速率時，若要保持此速率作勻速運動，則發(fā)動機的功率一定跟 此時速率的平方成正比4.同一恒力按同樣方式施于物體上，使它分 別沿著粗糙水平地面和光滑水平拋面移動相同一段距離時，恒力的 功和平均功率分別為、和、，則二者的關(guān)系是（）a. 、 b.、 c、d、5.如圖8-8甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計，質(zhì) 量為2kg的物體在f作用下由靜止開始向上做勻加速運動，其速度 隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示，由此可知（）（g?。?物體加速度大小為b. f的大小為21nc4s末f的功率大小 為42wd. 4s內(nèi)f做功的平均功率為42w6.設(shè)飛機飛行屮所受阻力與教學(xué)文本 I DOCUMENT TEMPLATE 高一物理教案 其速度的平方成正比，若飛機以速度V勻速飛行，其發(fā)動機功率為P， 則飛機以2v勻速飛行時，其發(fā)動機的功率為（）a. 2pb. 4pc. 8p d.無法確定7.質(zhì)量為0. 5kg的物