高中物理 功率 新人教版必修2

1、5.3 功率新課標(biāo)要求（一）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（二）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（三）情感、態(tài)度與價值觀感知功率在生活中的實際應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價值觀。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)工具投影儀、投影片、錄相資料、CAI課件。教學(xué)過程（一）引入新課不同的物體做相同的功，所用的時間可能不同，或在

2、相同的時間內(nèi)，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。（二）進行新課1、功率教師活動：一臺起重機能在1min內(nèi)把1t的貨物提到預(yù)定的高度，另一臺起重機只用30s就可以做相同的功。兩臺起重機誰做功更快？你是用什么方法比較它們做功快慢的？學(xué)生活動：稍作思考回答，后一臺起重機做功更快。做相同的功，比較所用時間。教師活動：一臺起重機能在1min內(nèi)把1t的貨物提到預(yù)定的高度，另一臺起重機用30s把0.4t的貨物提到預(yù)定的高度。兩臺起重機誰做功更快？你是用什么方法比較它們做功快慢的？學(xué)生活動：認(rèn)真思考，分組討論，選出代表回答。教師活動：傾聽學(xué)生回答

3、，點評。投影問題：力F1對甲物體做功為W1，所用時間為t1；力F2對乙物體做功為W2，所用時間為t2，在下列條件下，哪個力做功快？AW1=W2，t1t2 BW1=W2，t1t2CW1W2，t1=t2 DW1W2，t1=t2點評：上述條件下，哪個力做功快的問題學(xué)生都能作出判斷，其實都是根據(jù)W/t這一比值進行分析判斷的。讓學(xué)生把這個意思說出來，然后總結(jié)。培養(yǎng)學(xué)生分析問題的方法?？偨Y(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間；另一是比較在相同的時間內(nèi)完成的功。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，叫做功率。用P表示，則物理意義：功率是描述力對物體做功快慢的物理量。

4、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。教師活動：指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，提問：1、功率的單位是什么？2、公式是平均功率還是瞬時功率？就課本第7頁“說一說”欄目中提出的問題分組討論后回答。學(xué)生活動：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（kW） 1kW=1000 W2、指平均功率，當(dāng)時，即表示瞬時功率2、對額定功率和實際功率的學(xué)習(xí)教師活動：指導(dǎo)學(xué)

5、生閱讀教材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？點評：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)、補充。（1）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。（2）實際功率：指機器工作中實際輸出的功率。機器不一定都在額定功率下工作。實際功率總是小于或等于額定功率。實際功率如果大于額定功率容易將機器損壞。機車起動過程中，發(fā)動機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：提出問題：力、位移、時間都與功率相聯(lián)系，請同學(xué)們用學(xué)過的知識推導(dǎo)出功率與速度的關(guān)系式；推不出來的同學(xué)可以先閱讀教材“

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

7、，用自己的話加以解釋。學(xué)生活動：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，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，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一定時，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。教師活動：投影教材上的例題，引導(dǎo)學(xué)生獨立審題，分析后寫

8、出解題過程。學(xué)生活動：獨立審題，分析題意，求解。教師活動：投影學(xué)生的求解過程，總結(jié)點評。（三）課堂總結(jié)、點評教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(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)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。學(xué)生活動：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)建他們自己的知識框架。（四）實例探究 關(guān)于功率的計算例1質(zhì)量m=3 kg的物體，在水平力F=6的作用下，在光滑水平面上從靜止開始運動，運動時間t=3 s，求

9、：（1）力F在t=3 s內(nèi)對物體所做的功。 （2）力F在t=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a=2 m/s2，則：物體在3 s末的速度v=at=6/s物體在3 s內(nèi)的位移s=at2=9 m（1）力F做的功W=Fs=6×9 J=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=Fv=6×6 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

10、平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g取10/s2，問： 汽車保持額定功率從靜止起動后能達到的最大速度是多少? 若汽車保持0.5/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，汽車的加速度a=，速度達到最大值vm，據(jù)公式=Fv，可得出汽車最大速度vmP額=Fv=fvm12m/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=fma=0.1mgma=7500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vm，據(jù)功率公式P=Fv 得：8 m/s設(shè)

11、汽車能維持勻加速運動的時間為t0，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)體會思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實踐參與知識的發(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踐活動，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、飛機以速度v水平勻速飛行時，發(fā)動機的功率為P，若飛機所受的空氣阻力與飛行速度的平方成正比，那么當(dāng)發(fā)動機的功率增為4P時，飛機勻速飛行的速度將增為=D） ABCD2、物體A、B質(zhì)量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力F作用下，由靜止開始都

12、通過了相同的位移s，那么=D） FAFBA力F對A做功較多，做功的平均功率也較大 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 3、一個質(zhì)量是1.0kg的物體，從地面上方20m高處開始做自由落體運動，第1s時間內(nèi)下落的位移是多少？（5m，g取10m/s2）這1s內(nèi)重力對物體做多少功？（W1=50J）第2s時間內(nèi)物體下落的位移是多少？（15m）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？（P1=50W，P2=150W）這2s時間內(nèi)重力對物體做功的功率是多大？（P

13、=100W）應(yīng)用公式P=Fv計算的物體做自由落體運動中下落1s末和2s末的瞬時功率。（由v1=10m/s按公式求得P1=100W；由v2=20m/s按公式求得P2=200W） 點評：根據(jù)上述結(jié)果啟發(fā)學(xué)生思考瞬時功率的物理意義。最后指出，此題中是重力對物體做功，使重力勢能逐漸向動能轉(zhuǎn)化。隨著時間的延續(xù)，重力勢能向動能轉(zhuǎn)化逐漸加快。4、在傾角為的斜面上，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，重力的瞬時功率為多大？（P=mgvsin）5、作平拋運動的物體，質(zhì)量為m，某時刻的速度為v，與水平方向的夾角為，此時重力的瞬時功率為多大？（P=mgvsin） 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)用基本公式進行計算，對平均功率和瞬時功率有所理解。瞬時