2023學年完整版《5B功率》案例

《5B功率》教學案例【教學內(nèi)容】上?？茖W技術出版社高中一年級第二學期（試用本）第五章機械能?：教案一、[教學目標]知識與技能：1、敘述功率的物理意義及定義，知道在國際單位制中，功率的單位是瓦特；2、區(qū)別平均功率與瞬時功率的概念，能寫出并解釋公式P=W/t與P=Fv的含義；3、運用功率的概念與公式解決有關問題。過程與方法：1、通過對具體問題的考察，得出功率的概念；2、對通過圖片、多媒體展示的現(xiàn)象，能正確地描述并運用物理知識加以解釋；3、分析機動車行駛過程中P、F、v三者關系，認識到這是一個“反饋式”的自動調(diào)節(jié)過程。情感態(tài)度價值觀：1、認識到關心做功多少的同時更應關心做功的快慢；2、通過F與v取值的討論，感受數(shù)學觀點和物理觀點的區(qū)別；3、通過討論培養(yǎng)節(jié)能意識。二、[教學重點與難點][教學重點]功率的概念。[教學難點]瞬時功率的概念，以及用公式P=Fv分析實際問題。三、[教學準備]圖片、錄像片段、多媒體輔助設備四、[教學過程]教師引入：上節(jié)課我們學習了動能變化的量度—功，這節(jié)課繼續(xù)討論功。下面請看兩幅生活中的情景，如果你是農(nóng)民，會選擇哪種方式割稻為什么？（一幅是農(nóng)民在割稻；另一幅是大型收割機在割稻）學生討論并回答：（略）（教師挑重點，同樣完成一畝地的收割任務，收割機比人完成要快得多，也就是做功除了有多少，還要考慮做功的快慢）教師引導：（1）如何判斷做功的快慢？（2）我們在初中學過哪個物理量是描述做功快慢的？（3）如何定義的？（4）數(shù)學表達式是怎樣的？（5）單位？學生回答：（略）教師復述：功與完成這些功所用時間的比值反映了做功的快慢，定義為功率。P=W/t，功率的單位名稱是瓦（特），符號是W。1W的功率就是在1s時間里能完成1J的功。如果摩托車的功率是2KW，它的物理意義如何？學生回答：（略）應用（多媒體）：一舉重運動員在抓舉過程中將杠鈴提起，問這一過程中舉杠鈴的功率是多大？（讓學生發(fā)現(xiàn)少已知條件，設杠鈴質(zhì)量為100kg，舉起高度為160cm，所用的時間是4s。）教師引導：請大家看以下一組功率的數(shù)據(jù)：（圖片）一些功率的數(shù)值P/kW遠程火箭發(fā)動機2×1010kW噴氣客機×105kW汽車發(fā)動機66------256kW摩托車2kW教師引導：比較一下，機器的功率一樣嗎？誰大？誰??？想象一下把噴氣發(fā)動機裝在汽車上，可能會怎樣？摩托車的發(fā)動機裝在集裝箱卡車上，可能會怎樣？學生回答：（略）教師提問：那么，大家認為P、F、v三者間有怎樣的關系？學生回答：（略）推導過程：P=W/t=Fs/t=Fv,那么,書上的公式中的F又如何理解呢?教師歸納：P=FvF指的是速度方向上的作用力，[例]一物體從靜止開始自由下落,2秒內(nèi)重力對物體做功的功率是多少?2秒末重力對物體做功的功率是多少?學生回答：（略）教師接著學生的回答適時引入平均功率和瞬時功率并歸納：計算平均功率可以用哪些方法？（P=W/t、P=Fv）計算瞬時功率可以用哪些方法？（P=Fv）教師引導：做功是越快越好，現(xiàn)在讓我們來討論一個問題：機械做功的快慢可以無限增加嗎？比如人做功能像汽車發(fā)動機做功那樣快嗎？汽車發(fā)動機做功能像火箭發(fā)動機做功那樣快嗎？學生回答：（略）教師總結(jié)：這是不可能的，這跟機械的結(jié)構與性能有關。每一臺機械都有一個允許長時間工作的合適的最大功率，叫額定功率?？磿系墓β时斫榻B。（認真閱讀，為后面鋪墊）通常發(fā)動機超額運行會熄火、損壞，人體作為特殊的“機械”也是如此：過度勞累常常會生病，運動員超大運動量訓練往往會休克、受傷。機械實際運行時的功率叫做實際功率，它可以小于或等于額定功率，但不應該大于機械的額定功率。我們在選擇機械時，要選擇額定功率合適的機械。功率選小了，無法正常工作，功率選得大了，造成浪費。（節(jié)能意識教育）教師稍做小結(jié)：剛才我們學習了描述做功快慢的物理量——功率及它的計算公式：P=W/t，P=Fv，規(guī)律可以用來解決生活現(xiàn)象的。今天所學的內(nèi)容可以解釋交通中發(fā)生的許多現(xiàn)象，大家上學或放學途中如果仔細觀察的話可以發(fā)現(xiàn)許多有趣的現(xiàn)象，（多媒體）比如，我覺得一般小汽車總比大卡車能開得快，這是我的感受，也請大家討論一下自己在生活中長期觀察到的感受，拿出來議一下。學生討論并回答：（略）教師引導：剛才同學們觀察都很仔細，感受也很豐富，我們挑其中幾個和本課有關的問題來討論，其余可以課后討論。問題是：為什么機動車上橋時速度要變慢？快不起來？特別是卡車很明顯？為什么同樣一輛汽車空載時比滿載時速度快得起來？為什么汽車在平坦的馬路上比在十分粗糙的路面上能行駛得快？（根據(jù)P=Fv，車子如果在額定功率下行駛，F(xiàn)與v成反比，所需的牽引力越大，速度越小，車子就開不快。）同學討論：（略）教師：我們從圖中觀察到這樣一輛車，下表列出了轎車的部分數(shù)據(jù)，據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題：某型號轎車（部分數(shù)據(jù)）長/mm×寬/mm×高/mm4871×1835×1460凈重/kg1500傳動系統(tǒng)前輪驅(qū)動與擋變速發(fā)動機型式直列4缸發(fā)動機排量/L最高時速/(km/h)2320-100km/h的加速時間/s最大功率/KW1521、該車以最大功率和最高速度運行時，轎車的牽引力為多大？2、如果把0-100公里/小時的加速過程看作勻加速直線運動，則汽車的加速度為多大？設行駛過程中汽車受到的阻力是車重的倍，則汽車在此加速過程中的平均功率多大？3、圖是轎車用于改變車速的排擋。手推桿到不同位置，可獲得不同的運行速度，從1-5逐擋速度增大，試問起步或上橋時變速桿分別該怎么推？學生回答：（略）教師引導：1、機動車在額定功率下運行，為了增加牽引力，能不能將速度無限的減??？實際做得到嗎？2、在額定功率下運行，為了提高速度，能不能將作用力無限的減小？實際做得到嗎？（實際問題與數(shù)學公式所表達的內(nèi)容可能不完全一致。因為實際上，任何物體在運動時總要受到各種阻力，也有機械部件之間的摩擦阻力，因此作用力不可能無限減小。同樣，當速度無限減小時，力也不可能無限的增大，因為任何物體對力的承受都有一定的限度，當力還沒有達到所謂的無限大時，物體早已被破壞。）本課小結(jié)：P=W/t，P=Fv作業(yè)布置：練習冊Ⅱ：教案設計說明整節(jié)課的指導思想就是“把問題丟給學生，讓學生思考并得出結(jié)論，遇到問題討論解決，充分發(fā)揮學生的主動性?！皩τ诮虒W難點，是這樣突破的，先鋪設好問題，讓學生能有一個思維的坡度，然后頓悟。比如對于用公式P=Fv分析實際問題這個教學難點，設置了幾個問題，“為什么機動車上橋時速度要變慢？快不起來？特別是卡車很明顯？為什么同樣一輛汽車空載時比滿載時速度快得起來？為什么汽車在平坦的馬路上比在十分粗糙的路面上能行駛得快？”然后再回答難度稍高的問題：1、機動車在額定功率下運行，為了增加牽引力，能不能將速度無限的減小？實際做得到嗎？2、在額定功率下運行，為了提高速度，能不能將作用力無限的減小？實際做得到嗎？這樣的設計主要是為了提高學習興趣和學習效率。Ⅲ：教學反思這節(jié)課主要分為三版塊，（1）除了要關心“做功的多少”更應關心“做功的快慢”。2、通過復習初中知識，回憶出P=W/t，再引導得出P=Fv，引出瞬時功率和平均功率，通過問題“機械功的快慢可以無限增加嗎？”引出額定功率和實際功率，介紹功率表，這些是本課的重點。3、應用規(guī)律解決問題的環(huán)節(jié)，通過聯(lián)系生活現(xiàn)象學生提出問題，從學生提出的各式各樣問題中挑選出與本課相關的問題進行討論，這也是本課的難點。本課的教學目標基本達到，學生的課堂反映很不錯，設計的問題和情景使學生的估算能力、觀察能力、問題意識等方面都得到提高。以學生為主體是這節(jié)課的特點，也很好的得到了體現(xiàn)，各個知識點的引入也銜接得比較順暢，學生用所學的物理知識也能很好的解釋生活現(xiàn)象。但也有許多不足：比如，時間的把握不好，給學生討論的時間少，導致P=Fv的應用顯得太少，如果把后面一道汽車的例題拿掉的話可能在時間的