8.1 功和功率 教学设计
文档属性
| 名称 | 8.1 功和功率 教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 114.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-04-24 19:20:01 | ||
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文档简介
功和功率复习教学设计
【教学目标】
1.正确理解功、功率、平均功率、瞬时功率等概念的含义。
2.掌握基本公式的使用和变力做功的求解方法。
3.会分析机车启动过程中各个物理量的动态关系。
【教学重点】
理解功和功率的概念并会正确计算功和功率，总结并熟悉基础知识，积极主动思考发现知识思维易错点和盲点。
【教学难点】
把概念、公式与物理情境相结合解决实际问题，体会化变为恒的思想，掌握物理思维与数学方法的有效结合。
【教学策略】
通过观看教学视频，认真梳理基础知识，注重拓展迁移，灵活变通，从问题出发，深入思考。注意总结，让知识方法系统化，在练习应用中体会提升，增强解决问题的能力。
【教学过程】
课题一：复习功和功率的概念和相关公式
（一）.基础知识点一：功
1．定义：一个物体受到力的作用，如果在____________上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。
2．做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的___。
(2)物体在____________上发生的位移。
3．公式：W＝__________________。
(1)α是力与______方向之间的夹角，l为物体对地的位移。
(2)该公式只适用于______做功。
(3)功是___量。功的正负表示对物体做功的力是动力还是阻力。
4．合力做功的计算方法
方法一：先求合力F合，再用W合＝F合lcosα求功。
方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。
方法三：先求动能变化ΔEk，再利用动能定理W合＝ΔEk求功。
（二）基础知识点二：功率
1．定义：功与完成这些功所用时间的______。
2．物理意义：描述力对物体_______________。
3．公式
(1)P＝，P为时间t内的____________。
(2)P＝Fvcosα(α为F与v的夹角)
①v为平均速度，则P为____________。
②v为瞬时速度，则P为____________。
4．额定功率
机械____________时的最大输出功率。
5．实际功率
机械____________时的功率，要求不大于____________。
课题二：总结变力做功的求解方法和机车启动问题的分析方法
拓展知识点一：变力做功的计算方法
方法 举例说法
应用动能定理 用力F把小球从A处缓慢拉到B处， F做功为WF，则有：WF－mgL(1－cosθ)＝0， 得WF＝mgL(1－cosθ)
微元法 质量为m的木块在水平面内做圆周运动， 运动一周克服摩擦力做功 Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR
等效转换法 恒力F把物块从A拉到B， 绳子对物块做功W＝F·
平均力法 弹簧由伸长x1被继续拉至伸长x2的过程中， 克服弹力做功W＝·(x2－x1)
图象法 在F x图象中，图线与x轴所围“面积”的 代数和就表示力F在这段位移上所做的功
拓展知识点二：机车启动问题（两种启动方式的比较）
两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动
P t图和v t图
OA段 过程 分析 v↑ F＝↓ a＝↓ a＝不变 F不变v↑ P＝Fv↑直到P额＝Fv1
运动性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间t0＝v1/a
AB段 过程分析 F＝F阻 a＝0 vm＝ v↑ F＝↓ a＝↓
运动性质 以vm匀速直线运动 加速度减小的加速直线运动
BC段 无 F＝F阻 a＝0 以vm＝匀速直线运动
课题三：在具体物理情境中典型例题的分析
例1：(多选)如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻不变，则下列说法正确的是( )
A．重力做功为mgL
B．悬线的拉力做功为0
C．空气阻力做功为－mgL
D．空气阻力做功为－F阻πL
例2：如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，开始弹簧处于原长状态。现给小球向下的初速度v，请判断小球到达最低点时的加速度a与重力加速度为g的大小关系？
例3：如图所示，AB是斜坡，BC是水平面，从斜坡顶端A以不同初速度v向左水平抛出同一小球，当初速度为v0时，小球恰好落到坡底B。不计空气阻力，则下列图象能正确表示小球落地(不再弹起)前瞬间重力瞬时功率P随v变化关系的是( )
例4：(多选)下列各图是反映汽车(额定功率为P额)从静止开始匀加速启动，最后做匀速直线运动的过程中，其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是( )
例5：(多选)某汽车质量为5 t，发动机的额定功率为60 kW，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始匀加速启动，经过26 s，汽车达到最大速度。取重力加速度g＝10 m/s2，在这个过程中，下列说法正确的是( )
A．汽车的最大速度为12 m/s
B．汽车匀加速的时间为26 s
C．汽车启动过程中的位移为144 m
D．4 s末汽车发动机的输出功率为60 kW
【课后反思及作业】
1.利用“思维导图”对所复习知识进行归纳总结。
2.完成本节练习作业，并把习题的类型归纳分类，总结各题的考察要点及易错点。
【教学目标】
1.正确理解功、功率、平均功率、瞬时功率等概念的含义。
2.掌握基本公式的使用和变力做功的求解方法。
3.会分析机车启动过程中各个物理量的动态关系。
【教学重点】
理解功和功率的概念并会正确计算功和功率，总结并熟悉基础知识，积极主动思考发现知识思维易错点和盲点。
【教学难点】
把概念、公式与物理情境相结合解决实际问题，体会化变为恒的思想，掌握物理思维与数学方法的有效结合。
【教学策略】
通过观看教学视频，认真梳理基础知识，注重拓展迁移，灵活变通，从问题出发，深入思考。注意总结，让知识方法系统化，在练习应用中体会提升，增强解决问题的能力。
【教学过程】
课题一：复习功和功率的概念和相关公式
（一）.基础知识点一：功
1．定义：一个物体受到力的作用，如果在____________上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。
2．做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的___。
(2)物体在____________上发生的位移。
3．公式：W＝__________________。
(1)α是力与______方向之间的夹角，l为物体对地的位移。
(2)该公式只适用于______做功。
(3)功是___量。功的正负表示对物体做功的力是动力还是阻力。
4．合力做功的计算方法
方法一：先求合力F合，再用W合＝F合lcosα求功。
方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3…，再应用W合＝W1＋W2＋W3＋…求合力做的功。
方法三：先求动能变化ΔEk，再利用动能定理W合＝ΔEk求功。
（二）基础知识点二：功率
1．定义：功与完成这些功所用时间的______。
2．物理意义：描述力对物体_______________。
3．公式
(1)P＝，P为时间t内的____________。
(2)P＝Fvcosα(α为F与v的夹角)
①v为平均速度，则P为____________。
②v为瞬时速度，则P为____________。
4．额定功率
机械____________时的最大输出功率。
5．实际功率
机械____________时的功率，要求不大于____________。
课题二：总结变力做功的求解方法和机车启动问题的分析方法
拓展知识点一：变力做功的计算方法
方法 举例说法
应用动能定理 用力F把小球从A处缓慢拉到B处， F做功为WF，则有：WF－mgL(1－cosθ)＝0， 得WF＝mgL(1－cosθ)
微元法 质量为m的木块在水平面内做圆周运动， 运动一周克服摩擦力做功 Wf＝Ff·Δx1＋Ff·Δx2＋Ff·Δx3＋…＝Ff(Δx1＋Δx2＋Δx3＋…)＝Ff·2πR
等效转换法 恒力F把物块从A拉到B， 绳子对物块做功W＝F·
平均力法 弹簧由伸长x1被继续拉至伸长x2的过程中， 克服弹力做功W＝·(x2－x1)
图象法 在F x图象中，图线与x轴所围“面积”的 代数和就表示力F在这段位移上所做的功
拓展知识点二：机车启动问题（两种启动方式的比较）
两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动
P t图和v t图
OA段 过程 分析 v↑ F＝↓ a＝↓ a＝不变 F不变v↑ P＝Fv↑直到P额＝Fv1
运动性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间t0＝v1/a
AB段 过程分析 F＝F阻 a＝0 vm＝ v↑ F＝↓ a＝↓
运动性质 以vm匀速直线运动 加速度减小的加速直线运动
BC段 无 F＝F阻 a＝0 以vm＝匀速直线运动
课题三：在具体物理情境中典型例题的分析
例1：(多选)如图所示，摆球质量为m，悬线长度为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻不变，则下列说法正确的是( )
A．重力做功为mgL
B．悬线的拉力做功为0
C．空气阻力做功为－mgL
D．空气阻力做功为－F阻πL
例2：如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，开始弹簧处于原长状态。现给小球向下的初速度v，请判断小球到达最低点时的加速度a与重力加速度为g的大小关系？
例3：如图所示，AB是斜坡，BC是水平面，从斜坡顶端A以不同初速度v向左水平抛出同一小球，当初速度为v0时，小球恰好落到坡底B。不计空气阻力，则下列图象能正确表示小球落地(不再弹起)前瞬间重力瞬时功率P随v变化关系的是( )
例4：(多选)下列各图是反映汽车(额定功率为P额)从静止开始匀加速启动，最后做匀速直线运动的过程中，其速度随时间以及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的是( )
例5：(多选)某汽车质量为5 t，发动机的额定功率为60 kW，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始匀加速启动，经过26 s，汽车达到最大速度。取重力加速度g＝10 m/s2，在这个过程中，下列说法正确的是( )
A．汽车的最大速度为12 m/s
B．汽车匀加速的时间为26 s
C．汽车启动过程中的位移为144 m
D．4 s末汽车发动机的输出功率为60 kW
【课后反思及作业】
1.利用“思维导图”对所复习知识进行归纳总结。
2.完成本节练习作业，并把习题的类型归纳分类，总结各题的考察要点及易错点。