人教版物理（中職）類 2.1 功 功率 教案

2.1功功率【教學內(nèi)容】第二單元第1節(jié)。【教學目標】知識與技能：理解功的概念，會運用功的公式進行計算；理解正功和負功的概念，知道在什么情況下力做正功或負功；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，并能進行有關計算；正確理解公式P=Fv的意義，知道什么是瞬時功率，什么是平均功率，并能用來解釋與功率有關的現(xiàn)象和進行計算。過程與方法：結合初中所學的功的概念和公式與力的分解知識，推導出功的一般計算公式；運用數(shù)學方法與矢量概念，得出正功與負功的概念；體驗從特殊到一般的研究方法是科學研究的一般方法之一。情感態(tài)度價值觀：通過與功率有關問題，比如汽車運行中的功率與能耗分析，培養(yǎng)學生的節(jié)能環(huán)保意思?！窘虒W重點】功、功率的概念及計算?！窘虒W難點】正功與負功的理解，平均功率與瞬時功率的區(qū)別。【教具準備】木塊、彈簧測力計等?！窘虒W過程】◆創(chuàng)設情境──引出課題1．回顧復習初中所學功的知識──提問、討論（1）舉例說明什么是功？功與作用于物體上的力有關，一個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，這個力就對物體做了功。（2）如何計算一個力對物體做的功？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）如何判斷一個力對物體做不做功？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。如果一個物體同時受幾個力的作用，物體發(fā)生的位移沿哪個力的方向，哪個力對物體做功。（4）力對物體做功有無快慢程度的差別？若有，用什么物體量表示？怎樣計算該物理量？用功率表示做功的快慢程度，功率等于單位時間里做的功，用公式表示就是：。2．提出問題：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對物體做不做功，若做功，怎樣計算功的大??？怎樣計算做功的快慢？◆合作探究──新課學習一、功1．推導功的計算公式（1）上述所提問題中，力F對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，以減少物體對水平面的壓力，而是向前牽引物體，使其前進。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。由幾何關系可得：，。由初中所學功的知識可知，兩個分力中的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）計算力F做的功由于合力和分力是等效的，所以力F1對物體做的功就等于力F對物體做的功。因此力F對物體做的功是：2．計算功的公式（1）公式：（2）公式的應用：在中學階段應用此公式只能求解恒力的功。所謂恒力，是指在物體運動發(fā)生s的位移的過程中，大小和方向都保持不變的力。3．功的正負的討論：（1）由公式結合三角函數(shù)知識可知：當α<90o時，W>0，力對物體做正功；當α=90o時，W=0，力對物體不做功；當90o<α≤180o時，W<0，力對物體做負功；（2）功的正負的意義：功是標量，只有大小，沒有方向。功的正負不代表功的大小，也不代表功的方向，某力做正功，它對物體的運動起推動作用，是外力對物體做功；某力做負功，它對物體的運動起阻礙作用，是物體克服外力做功，做功的多少等于負功的絕對值。4．總功的計算（1）什么是總功？當物體同時受幾個力作用而運動時，作用在物體上的每一個力對物體所作的功的代數(shù)和，叫做這幾個力的總功。（2）總功的計算：有兩種方法，一是分別運用功的公式求出每個力的功，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）引導學生討論課本第59頁“例題1”，學會判斷較簡單情況下對力做不做功，正功還是負功等做出判斷。（2）引導學生分析討論第59頁“例題2”，學會判斷較復雜情況下力做不做功，正功還是負功等做出判斷。二、功率1．學生閱讀課文，結合初中所學功率的知識，對功率的意義及計算進行歸納：（1）意義：表示力做功的快慢程度。（2）計算公式：（3）單位：W，1W=1J/s2．計算功率的另一個公式（1）公式：。式中的F是作用在物體上的恒力，v是物體運動的瞬時速度，α是F的方向與v的方向間的夾角。（2）當恒力F的方向與速度v方向一致，即兩者方向間的夾角為0o時，cosα=1，此時恒力F的瞬時功率為：（3）運用公式討論汽車、火車運動中牽引力與速度的關系：對汽車、火車來說，牽引力與位移的夾角是0o，。由此式可以看出，在發(fā)動機功率一定時，牽引力與速度大小成反比，因此，上坡時為了獲得較大的牽引力，就得減小行駛速度。（4）兩個公式的比較：公式計算的是平均功率，公式計算的是速度為v時刻恒力F的瞬時功率。如果物體勻速直線運動，兩公式計算出的功率相同，其他情況下計算結果不同。3．合力的功率：某時刻合力的功率等于各力該時刻功率的代數(shù)和。4．案例研究（1）引導學生分析求解課本第61頁“例題1”，強化對公式的理解。（2）引導學生分析課本第61頁“例題2”，學會運用等效方法計算功和功率。（3）解析課本第62頁“例題3”體會汽車使用過程中的節(jié)能減排措施。◆課堂練習──鞏固所學1．學生分