4-7 功率 教学设计

功率
教学设计
1教学目标
知识与技能
理解功率的概念，能区分瞬时功率与平均功率
能用P=W/t和P=Fv两公式进行一些相关的计算
理解额定功率与实际功率的定义
过程与方法
通过讨论与计算培养和提高学生分析问题的基本方法和基本技能
3．情感、态度与价值观
感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观
2学情分析
本校属于普通中学中的普通中学，学生基础较低，所以上课内容设计时都比较浅
3重点难点
1.理解功率的概念，并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率
2.正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率
4教学过程
4.1
第一学时
4.1.1主要教学过程
（一）新课引入：从以下三个个问题引入功率的概念
（1）.甲起重机能在1分钟内把1吨的货物匀速地提到10米的高度，乙起重机只用30秒就可以做相同的功。哪一个做功较快？
（2）.若乙起重机在1分钟把1吨的货物匀速地提高到15米的高度，哪一个起重机做功较快？
（3）.若乙起重机在2分钟把1吨的货物匀速地提高到15米的高度，哪一个起重机做功较快？你是怎样计算出来的？
（二）新课学习：
1、功率∶
（1）定义∶功跟完成这些功所用的时间的比值。
（2）公式：
（3）国际单位：瓦（W），1W＝1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW＝1000W.
（4）意义∶表示做功快慢的物理量。
（5）让学生讨论与归纳我们还学过哪些物理量是利用“比值法”定义的
2、平均功率和瞬时功率∶
(1)平均功率：
(2)瞬时功率：
P＝Fv
当v为平均速度时，P为平均功率；当v为瞬时速度时，P为瞬时功率。当F与v不在一条直线上时，P＝Fvcosθ
两点注意：
（1）由于功是指某一个力所做的功，所以功率也是指某一个力的功率。例如汽车的功率是指汽车牵引力的功率，而不是合力的功率。
（2）物体做功的功率、机器做功的功率等实质都是力做功的功率，如：汽车的功率就是牵引力的功率，起重机起吊重物的功率就是钢绳拉力的功率。
4、例题（以学生自主练习为主，教师适当点评）：质量为2kg物体做自由落体运动,g=10m/s2,
求重力
(1)在前2秒内的功率
(2)在第2秒末的功率
(3)在第2秒内的功率
5、观察测体能录相并分析（分析以学生为主，教师以课件点评）
应用:
一跳绳运动员质量m=50
kg，一分钟跳N=180次．假设每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次时间的2/5，试估算该跳绳运动员每次跳跃时克服重力做功的平均功率为________（取g=10
m/s2）．
6、功率与能量
（1）功率和能量的关系：只要能量转化或转移，就有功率的存在。功率反映了能量从一种方式向另一种方式转化,或从一个物体转移到另一物体的快慢。
（2）额定功率与实际功率：(学生阅读课本)
额定功率：机械正常工作时,允许达到的最大功率
实际功率：机械实际运行的功率。
额定功率与实际功率的关系：实际功率总是小于或等于额定功率
（3）让学生结合生活实际列举一些机械的功率（让学生多参与）
7、课堂练习
（1）．关于功率,下列说法中正确的是
(
)
A.功率是说明力做功多少的物理量
B.功率是说明力做功快慢的物理量
C.做功时间越长，功率一定小
D.力做功越多，功率一定大
（2）一个水平力F作用在物体上，使它在力的方向上移动了一段距离S,力F做的功率为W1,功率为P1；若减小物体与水平面间的摩擦力，仍用水平力作用与该物体，使它在力的方向上移动同样距离S,做的功为W2,功率为P2,则以下说法正确的是
A、W1=W2,
P1B、W1=W2,
P1=P2
C、W1>W2,
P1=P2
D、W1P2
（三）、本课小结:
1、如何描述物体做功的快慢？
2、怎样计算功率？
P＝Fv
3、功率与能量的关系
(功率反映了能量从一种方式向另一种方式转化,或从一个物体转移到另一物体的快慢)
（四）、课后作业：1、课本P90
1、2、3
4.1.2教学活动
4.2
第二学时
4.2.1教学目标
知识与技能
进一步理解功率的概念，深入理解P=Fv
物理意义
掌握动力机械两种启动方式的相关问题
过程与方法
运用
，分析汽车的启动，注意知识的迁移
3．情感、态度与价值观
感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观
4.2.2教学重难点
对公式
的理解和动力机械两种启动方式的相关问题
4.2.3教学活动
活动1【导入】主要教学过程
1．新课引入：复习引入
〖课堂练习〗
：起重机将质量m=2×103
kg的货物以2m/s2
的加速度从静止开始竖直向上吊起，g取10m/s2
，求货物上升4m的过程中，起重机的平均功率是多少？3s末起重机的功率是多少？
〖知识回顾〗：
（1）功率反映了能量从一种方式向另一种方式转化,或从一个物体转移到另一物体的快慢。
（2）平均功率和瞬时功率∶
平均功率：
瞬时功率：
P＝Fv
当v为平均速度时，P为平均功率；当v为瞬时速度时，P为瞬时功率。当F与v不在一条直线上时，P＝Fvcosθ
2．新课学习：
〖讨论与交流〗：
有同学认为：根据P＝Fv，机械的功率P一定，F与v成反比，那么，当v趋于零时，F将趋于无穷大；当F趋于零时，v趋于无穷大．因此，哪怕功率较小的机械，也可能获得很大的牵引力或很大的运动速度．你对此有何看法 同学们展开讨论，发表各自的观点．（让学生参与）
P88【例】一辆质量为m的汽车，以恒定的输出功率P在倾角为θ的同一斜坡上分别向上和向下匀速行驶，汽车受到的阻力均为f。求：（1）汽车上坡时的速度v1和牵引力F1；（2）汽车下坡时的速度v2和牵引力F2.
（让学生不看课本的基础上先做，教师用课件加以点评）
变式练习一:质量为2×103
kg的汽车，发动机输出功率为30×103
W．在水平公路上能达到的最大速度为15
m/s。若汽车以额定功率从静止开始加速，当汽车的速度为10
m/s时，其加速度为______m/s2．
变式练习二:汽车发动机的功率为60
kW,若其总质量为5
t，在水平路面上行驶时,所受阻力恒定为5.0×103N，试求：
（1）汽车所能达到的最大速度．
（2）若汽车以0.5
m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间．
3．本课小结
汽车的两种加速问题。当汽车从静止开始沿水平面加速运动时，有两种不同的加速过程，但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f
=
ma
①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必将减小，a也必将减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时v达到最大值。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为F为变力）。
②恒定牵引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽车做匀加速运动，而随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率Pm，
功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，其最大速度为
，此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=Fs计算，不能用W=Pt计算（因为P为变功率）。
4、课后作业：1、课本P90
4、5、6