12功率教學(xué)設(shè)計(jì)-高一下學(xué)期物理

功率功率－§1.2功率一、教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)：1、物理觀念①理解功率概念及額定功率和實(shí)際功率的定義；②會(huì)利用，P=Fv進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。2、科學(xué)思維從功率概念的定義，體會(huì)用比值方法建立物理概念的方法。3、科學(xué)探究通過實(shí)例體驗(yàn)功率概念的形成過程及功率的實(shí)際意義。4、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任①通過功率概念建立的探究過程，培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)表自己觀點(diǎn)，堅(jiān)持原則，善于合作的良好習(xí)慣；②通過對(duì)生活中機(jī)械的實(shí)際功率、額定功率的觀察和測(cè)量，培養(yǎng)學(xué)生積極思考并學(xué)以致用的思想。二、教學(xué)重點(diǎn)理解功率的概念、意義及計(jì)算公式和P=Fv的準(zhǔn)確掌握。三、教學(xué)難點(diǎn)汽車實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程中涉及功率的相關(guān)問題分析及對(duì)瞬時(shí)功率和平均功率的理解和計(jì)算。四、教學(xué)方法：討論、合作探究五、課時(shí)安排：二課時(shí)六、教學(xué)儀器：多媒體課件七、教學(xué)環(huán)節(jié)：（一）引入新課：不論是人力直接做功，還是使用牛、馬等畜力做功，或者是利用機(jī)械來做功，人們不僅關(guān)注做功的多少，還十分關(guān)注做功的快慢。下面是三臺(tái)起重機(jī)在工作時(shí)的有關(guān)記錄，請(qǐng)?zhí)顚懲暾?。編?hào)重物重力上升高度所用時(shí)間做功A4000N16m4SB8000N12m4SC32000N2m1S思考：如何比較A、B、C做功的快慢？（單位時(shí)間內(nèi)做的功反映物體做功的快慢程度。）引出功率的概念（二）新課教學(xué)：一、功率的含義1、定義：力所做的功W跟完成這些功所用時(shí)間t的比值，叫做功率。2、公式：（“比值定義法”）思考：還有哪些學(xué)過的物理量也是用比值法定義的？3、單位：瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是W，1W＝1J/s技術(shù)上常用千瓦（kW）作為功率的單位，1kW＝1000W。4、物理意義：反映力對(duì)物體做功的快慢。即表示能量轉(zhuǎn)化的快慢的物理量。5、功率是標(biāo)量小資料：列舉幾個(gè)力的功率，讓學(xué)生有個(gè)直觀的了解。①長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)人的功率為數(shù)10W，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員可達(dá)1kW。②長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)馬的功率為數(shù)百。③鯨游動(dòng)時(shí)功率可達(dá)350kW。④小汽車的功率為數(shù)十千瓦至兩百千瓦。⑤高速列車的功率可達(dá)數(shù)萬kW。⑥萬噸豪華游輪的功率可達(dá)1萬kW以上。練一練：1.關(guān)于功率，下列說法中正確的是（B）A.功率是表示力做功多少的物理量B.功率是表示力做功快慢的物理量C.做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率一定越小D.力做功越多，功率一定越大2.某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)s距離，第二次使此物體沿粗糙水平也前進(jìn)s距離，若先后兩次拉力做的功為W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，則(B)A.W1=W2，P1=P2B.W1=W2，P1＞P2C.W1＞W(wǎng)2，P1＞P2D.W1＞W(wǎng)2，P1=P2二、常見機(jī)械的功率1、額定功率：機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。（展示洗衣機(jī)銘牌，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的物理現(xiàn)象）2、實(shí)際功率：是指機(jī)器工作中實(shí)際輸出的功率（機(jī)器不一定在額定功率下工作）。注意：實(shí)際功率總小于或等于額定功率。說明：在日常生活中，我們經(jīng)常說某臺(tái)機(jī)器的功率，或某物體做功的功率，實(shí)際上是指某個(gè)力對(duì)物體做功的功率。例如：汽車的功率就是汽車牽引力的功率，起重機(jī)吊起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率。三、功率與力、速度之間的關(guān)系思考與推測(cè)：當(dāng)我們用恒力F推動(dòng)書本，讓書本在水平桌面上以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，力F對(duì)書本做功的功率是多少？由公式、得，、，整理可得：結(jié)論：當(dāng)力的方向與速度方向相同時(shí)（1）當(dāng)v為平均速度時(shí)，P為平均功率；（2）當(dāng)v為瞬時(shí)速度時(shí)，P為瞬時(shí)功率思考：當(dāng)力的方向與速度方向有一定夾角時(shí)？方法一：分解速度方法二：分解力P＝F（vcosα）P＝（Fcosα）v總結(jié)：當(dāng)力與速度成一定夾角時(shí)，該力的功率為P＝Fvcosα（α是F與v的夾角）思考：汽車準(zhǔn)備上坡時(shí)，司機(jī)往往會(huì)增大油門，減慢速度（降低擋位），這是為什么？根據(jù)P＝Fvcosα分析：（1）當(dāng)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比，所以可以通過減小速度來增大牽引力；（2）當(dāng)汽車速度一定時(shí)，可通過加大油門，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，來增大牽引力。四、平均功率、瞬時(shí)功率1、平均功率：描述在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢（比較常用）（v是平均速度）2、瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻做功的快慢（v是瞬時(shí)速度）（比較常用）練一練：1、汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)必須換擋，其目的是（C）A．減小速度，得到較小的牽引力B．增大速度，得到較小的牽引力C．減小速度，得到較大的牽引力D．增大速度，得到較小的牽引力2、一物體自某一高度處做自由落體運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5s落地，其質(zhì)量為m=2kg，求：（1）在5s內(nèi)重力的平均功率為多大？P=500W（2）在4s末，重力的瞬時(shí)功率為多少？P=800W五、機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式汽車在行駛的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率等于額定功率。P為發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率；F為發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力；v為機(jī)車的瞬時(shí)速度方式一：以恒定功率啟動(dòng)汽車先做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。方式二：以恒定加速度啟動(dòng)汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)?？偨Y(jié)：這兩種方式的共同點(diǎn)：當(dāng)F牽=f阻，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車有最大速度。練一練：1、按額定功率行駛的汽車，所受地面的阻力保持不變，則(CD)A．汽車加速行駛時(shí)，牽引力不變，速度增大B．汽車可以做勻加速運(yùn)動(dòng)C．汽車加速行駛時(shí)，加速度逐漸減小，速度逐漸增大D．汽車達(dá)到最大速度時(shí)，所受合力為零2、設(shè)飛機(jī)飛行中所受阻力與其速度的平方成正比，如飛機(jī)以速度v勻速飛行時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，則飛機(jī)以2v速度勻速飛行時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為（C）A．2PB．4PC．8PD．無法確定3、下列關(guān)于汽車運(yùn)動(dòng)的論述，不正確的是(A)A．汽車以額定功率啟動(dòng)后做變加速運(yùn)動(dòng)，速度、加速度均逐漸增大B．汽車以額定功率啟動(dòng)后做變加速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大；加速度逐漸減小，加速度為0時(shí)，速度最大C．汽車勻速行駛時(shí)最大允許速度受發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率限制，要提高最大允許速度，必須增大發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率D．汽車在水平路面上以額定功率P行駛，則當(dāng)牽引力F與阻力f平衡時(shí)，汽車的最大速度（三）課堂小結(jié)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了以下幾個(gè)問題：1、功率是表示物體做功快慢的物理量。2、功率的單位有W、kW，。3、功率的求解公式有，。4、要會(huì)用分析汽車的兩種啟動(dòng)過程。（四）課堂練習(xí)：1、汽車質(zhì)量為5×103kg，額定功率為30kW。汽車在水平路上行駛時(shí)所受阻力恒為2000N，(1)則最大車速為多少?15m/s(2)汽車在水平路上用l0m／s的速度勻速行駛，汽車的實(shí)際功率多大?20kW2、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW，質(zhì)量5000kg，當(dāng)汽車在水平路面上行駛時(shí)，遇到的阻力是車重的0.1倍，若汽車從靜止開始以1m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？6s3、一輛總質(zhì)量為15t的卡車，其額定功率是180kW，假定它在平直的公路上運(yùn)行時(shí)受到的阻力是卡車總重的0.03倍，試求：(1)卡車以1.5m/s2的加速度由靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間是多少？4.4s(2)分析卡車的運(yùn)動(dòng)情況并求出卡車運(yùn)動(dòng)的最大速度是多大？40m/s（五）課外作業(yè)：P152、3、4（六）板書設(shè)計(jì)：§1.3功率一、功率的含義1、物理意義：表示做功快慢的物理量。2、定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值。3、定義式：——求平均功率v是平均速度，P