苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功 第4节 功率 教学设计

第四节　　功率
核心素养
通过实验探究，培养学生的发散思维能力和实事求是的科学态度，体会研究物理问题的方法。
教学设想
首先，从“小明上楼，两次所用的时间不同”得知做功的快慢不同，引入功率的概念，形象生动，学生容易接受；接着用类比的方法，将速度与功率进行比较；速度表示物体运动的快慢，功率表示做功的快慢，从而引出功率的物理意义，推导出功率的公式．
1．关于“活动11.4　　估测上楼时的功率”的教学
这是一个开放性的活动，学生要走出教室，容易造成时间混乱，在下课前10~15min 开始活动直到下课．教师应该精心组织，活动之前先以小组为单位讨论活动方法和步骤，讨论教“猜一猜”、“想一想”中提出的问题，设计好表格．有条件的学校可以两人一组，认真完成各项测量，填写表格，并计算出功率．
学生测量的功率可能是正常情况下身体的输出功率，也可能是身体的最大输出功率，教师要强调实验过程，正确收集和处理数据并计算出结果，不必去评比谁的功率大．活动中要强调安全，避免摔伤事故
2．关于功和功率的区别
功和功率的区别要让学生在探究活动中去亲身体验．在估测人体输出功率的活动中，体重相同的同学所做的功是相同的，但做功的时间有长有短，或者说做功的过程有快有慢，计算出的功率就有大有小．有些体重大的同学做功虽然多，但功率却较小．通过活动让学生体会到做功多不等于功率大，功率表示的是物体做功的快慢．
本节内容学完后，可以让学生估算本节开头小明从一楼上到五楼过程中的功率．先计小明重G，再估计五楼的楼高，根据两次上楼的时间，分别计算出功率．通过比较两次功率的大小，加深对功率物理意义的认识和理解．
教学目标
物理观念
（1）初步理解功率的概念，了解功率的物理意义．
（2）知道功率的公式、单位，会对有关功率的问题进行简单的计算．
科学思维
从生产和实际生活中，认识做功不但有多少之分而且还有快慢之分
科学探究
经历探究人体的输出功率的过程，进一步熟悉科学探究的基本步骤．
科学态度与责任
通过实验探究，培养学生的发散思维能力、实事求是的科学态度、体会研究物理问题的方法．
教学重难点及突破
重点
功率的概念和物理意义、计算公式．
难点
用功率的公式解决综合问题，设计实验估测人的功玄
教学突破
与判断物体运动快慢的方法进行类比，讨论如何比较物体做功的快慢，从而引出功率的概念，推导出功率的公式．
结合例题帮助学生理解功率的概念，学会运用公式，提高学生的分析、计算能力和综合运用能力，总结出解综合题的思路和方法．在灵活运用功率公式进行计算的基础上，组织学生动手设计实验，学会估测人的功率．
教学准备
教师准备
1．多媒体电脑、展台、自制PPT课件（扫描课本中的图片，制成幻灯片）．
2．体重计（或磅秤）一台、秒表一个刻度尺一把，准备例题若干个
学生准备
1．复习回顾速度的概念、物理意义、计算公式、单位的来源和规定．
2．类比预习课本中功率的相关学习内容．
教学过程
一、新课导入
提问1：小明的教室在五楼，通常上楼需要1.5min，一次他跑步上楼只用了40s.请问；
（1）小明在两种情况下，做的功是否相同 学生回答：相同
（2）你认为这两种上楼方法从物理的角度思考，有什么不同 说明了什么
用的时间不同（引导学生回顾速度的物理意义表示运动快慢），说明了做功的快慢不同。
提问2：有一堆沙子约1t，要送到七楼，一种方法是把它们装在桶里，一桶一桶地抬上去；另一种方法使用小型塔吊一次性吊到七楼
（1）你认为两种情况下，对沙子做功是否相同 说出你的理由
（2）用这两种方法运送沙子，所用的时间是否相同 哪一个快
相同时间比做功的多少．做功多的就快；或做功的多少相同比用时的多少，时间少做功就快
引入：为了描述做功的快慢，需要引进一个新的物理量——功率．
点评：有效设置问题，比较做功的快慢，引入新课
二、关于功率的概念
讲述：（1）用速度可以表示物体运动快慢来类比．功率的定义：单位时间内做的功称为功率．用字母P来表示
（2）功率的计算公式式进一步推导：P=Fv．
（3）功率的单位：在国际单位制中叫瓦特，简称瓦，用符号W表示．1W=1J/s.
介绍瓦特生平：英国工程师、发明家．
（4）在工程技术中，功率常用的单位还有千瓦(kW)、兆瓦(MW).
换算关系：1kW=10 W; 1MW=10 W.
（5）介绍一些常见物体的功率：课本第19页，记住人平时骑自行车的功率约为60~80W.
点评：学习新的物理量，注重学法指导
三、活动11.4　　估测上楼时的功率
讲述：现代生活中，在制订健身训练计划时，常常要测出在正常情况下人的功率．指出，在学校里，可以利用楼梯台阶进行测量．
幻灯片展示问题，请同学们根据学过的知识回答：
（1）需要测量哪些物理量，可以测出人的功率
人的重力G或质量m、一级台阶的高度h、跳过的台阶数n、所用的时间t.
（2）所需要的测量工具是什么
弹簧测力计（或磅秤）秒表、刻度尺．
（3）计算功率的表达式是怎样的
（4）设计记录表格．（学生进行设计，展台展示后，全班同学点评）
学生进行实验：与同学合作，测量在不同情况下人的功率．
想一想：健身教练为什么能通过音乐节奏的变化来控制学员的运动量
点评：运用学习的新知识解决实际问题，注重学法指导，培养学生实验、观察测量的能力。
四、功和功率的有关练习
推导计算功率的另一公式
说明：用这一公式也可以计算功率，若是某一时刻的速度，还可以用它计算某一时刻的功率．典型例题：
例1某人用如图11-4-1所示的牵引装置来锻炼关节的功能，重物的质量为3kg,若小腿拉绳使重物在3s内匀速上升0.5m，求：
（1）小腿对绳的拉力
（2）绳拉重物的功率
【答】（1）拉力：F=29.4N;（2）功率：P=4.9W.
例2　　甲、乙两同学进行爬杆比赛．爬到杆顶时，甲用了9s.
乙用了10s，甲、乙两人的质量之比是5:6，则他们爬竿的功率之比Pm:P 等于 ( )
A. 3:4 B. 4:3 C. 25:27 D. 27:25
【答
例3　　在中考体育达标“跳绳项目”测试中，燕燕同学1min跳了120次，每次跳起的高度约为4cm，若她的质量为50kg，则她跳一次做的功约为______J，她跳绳的平均功率约_____W.(g=10N/kg)
【答】W=WG=50kg×10N/kg×0.04m=20J
P === 40W
例4　　小敏同学和她所骑的轻便自行车总重约600N，上学路上她骑车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路．若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍，则过该段公路时，小敏同学蹬车的功率约为
A. 150W B. 300W C. 1500W D. 3000W
【答
点评：进一步加强知识的应用．培养学生解决实际问题的能力．
五、交流与小结
今天我门学习了哪些知识 请同学们归纳
学生自由小结．
六、布置作业
阅读课本进行自主复习，说一说、算一算1马力等于多少瓦，并完成课本第21页练习第1、2题．
板书设计
第四节　　功　　率
1．定义：物体在单位时间内所做的功叫功率，用符号P表示．
2．物理意义：表示物体做功快慢的物理量．
3．功率的计算公式
4．单位：瓦特，简称瓦．用符号“W”表示
常用的单位还有：千瓦(kW)、兆瓦(MW)，换算关系：1kW=10 W　　1MW=10 W
教学探讨与反思
关于估测上楼时的功率，可展开实验进行讨论，引申：还有哪些简便的方法可以测出人的功率 （如跳绳、跑步等）引起学生思考，灵活运用所学知识，由课堂走向课外，便于激发并保持学生的学习兴趣，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念
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