人教版八年级物理(下册)第十一章 功和机械能
第2节 功率(教学设计)
课题 11.2 功率
教材分析 本节内容包括“功率的概念”及“功率的计算”两部分。 本节课是上一节课的延伸。与原教材相比,功率的内容调整在功之后,机械能之前。针对这一调整,应注意在功的教学中适当加强计算,给学生做好功率计算的过度。 功率本身就是一个难理解的概念,教材中利用两种方法针对功率进行了阐述:一种是通过建筑工地上的具体问题(搬运砖块到楼顶)让学生在已有知识的基础上发现并解决新问题,逐步认识到功率的存在,这一安排可以使功率概念的建立水到渠成,易于提高学生的学习兴趣。 另一种方法是“想想议议”中沿用学习过的比较路程快慢的方法,引导学生思考、比较相同时间内做功的多少;或者比较做相同的功所用的时间。 两种方法都能对功率这一难点进行有效的突破。学生可以在讨论的基础上获得功率的概念,类比法的应用利于学生对于功率概念的理解。 功率在实际生活中具有重要意义,也是学习电功率等知识的基础。教科书通过对生活、生产实例的分析,采用比值定义的方法引入功率的概念,利于学生理解。
教学目标 物理观念:知道功率。能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式 及其单位。 物理思维:能应用功率的定义式进行简单计算,并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。 科学探究:观察和联系生活实际了解功率的物理意义。 科学态度与责任:培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学重难点 教学重点:功率概念及相关计算 教学难点:对功率概念的理解
教学方法 实验法、讨论法、讲授法、类比法
教学准备 多媒体课件
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
创设情境,导入新课 思考:工地上有一堆砖,需要搬到正在修建的楼房上去,我们可以采用几种方法搬上去呢? 学生回答:人搬上去和起重机吊上去 人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的? 今天一起来研究做功的快慢。 合作探究,推进新课 学习任务一:比较做功的快慢 【播放图片一】思考:图中两种方式哪种做功快?你是怎么比较出来的? 【播放图片二】思考:图中两种方式哪种做功快?你是怎么比较出来的? 提出问题:比较做功快慢的方法与前面学过的那个知识相似? 【播放图片三】思考:当做功不同,所用时间也不同时,如何比较? 【师生共同分析】结合比较运动快慢的方法,我们可以分别计算两种方式所做的功和所用时间的比值W/t,该比值越大,做功越快。 【小结】 学习任务二:功率 【小组合作学习任务】合作学习课本第65、66页有关内容,回答下列问题: (1)物理学中用什么表示做功的快慢? (2)什么叫功率?功率为什么在数值上等于在单位时间内所做的功? (3)功率的计算公式是什么?每个物理量各表示什么意思? (4)功率的国际单位是什么?工程上常用的单位是什么?它们之间的换算关系是怎样的? 学生回答,教师补充总结。 【总结并板书】 (1)物理意义:表示做功的快慢。 (2)定义:功与做功所用时间之比。 (3)公式: (4)单位:1W=1J/s 1kW=1000W (5)一些常见物体的功率 指导学生阅读课本第66页有关内容,了解生活中的一些功率。 提出问题:优秀运动动员短时间运动的功率约1kW,它表示什么意思? 【自主学习任务】 分析解答课本第66页例题 【及时反馈1】 课本第66页“动手动脑学物理”第2题 (6)功率的推导公式 如果力F作用在物体上,物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动,则力F 的功率:P=W/t=Fs/t =Fv F表示物体受的力,v表示物体的运动速度。 适用条件:物体做匀速直线运动,F与v在同一条直线上。 【思考讨论】为什么汽车上坡时,司机经常用换挡的方法减小速度? 为什么同样一辆机动车,在满载时的行驶速度一般比空载时小得多? 【师生共同分析】机车发动机的最大功率是一定的。由P=Fv可知,牵引力的大小和运动速度成反比。汽车上坡时,需要增大牵引力,所以要减小速度。 同样一辆机动车,在满载时需要的牵引力增大,则应减小车辆的速度。 【及时反馈2】 2. 用40N的水平拉力拉着重为100N的小车沿水平面做匀速直线运动,小车所受的阻力是 N;若小车运动速度是5m/s,则拉力的功率是 W。 答案:40 200 学习任务三:测量爬楼的功率 【提出问题】如何测量你从一楼到五楼的功率?请小组讨论交流,完成导学案上的相关内容。 (1)测量功率的原理: (2)指出应测量的物理量: (3)应选择的测量工具: (4)实验步骤: (5)功率表达式: 小组交流,组长上台交流讨论结果。 【分析】由P=W/t可知,要测量功率,必须测量爬楼梯所做的功W和所用的时间t。 要测自已上楼的功,根据功的公式W=Gh,需要知道体重G和楼的高度h,需要测出自己的质量m、楼层的高度h。 【实验器材】体重计,皮尺,秒表。 【实验步骤】①用体重计测出自己的质量m,求出自己的重力G。 ②用皮尺测出所登楼层的高度h。 ③用秒表测出自己上楼所用的时间t。 ④用公式P= W/t = mgh/t求出人上楼的功率P。 回忆课堂,进行小结 结合板书,进行本节课小结,最后进行课堂检测 思考问题, 回答问题 观看、思考、讨论、回答。 观看、思考、讨论、回答。 观看、思考、讨论、回答。 小组合作学习 阅读,了解 分析、解答 分析、交流、回答问题 练习、回答 小组讨论交流,发表观点 总结 创设情景,吸引学生注意,引发学生思考 学习比较做功快慢的方法。 利用类比法利用旧知识来学习新知识 学习功率的概念,培养学生合作学习能力。 了解实际功率。 学习利用功率的公式解决问题。 掌握功率的推导公式及适用条件 学以致用,及时反馈 从物理走向社会,用物理知识解决实际问题,将物理应用于生活之中 梳理知识,让知识形成一个完整的知识体系。
课堂检测 1.在如图所示的四位科学家中,以其名字命名功率单位的是( ) A. 牛顿 B. 帕斯卡 C. 瓦特 D. 焦耳 【答案】C 【详解】牛顿是力的单位;帕斯卡是压强的单位;瓦特是功率的单位;焦耳是功的单位,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 2.以下单位中,属于功率的单位的是( ) A.J B.N·m C.J/s D.W·s 【答案】C 【详解】A.J是功和能量的单位,故A不符合题意; B.N是力的单位,m是长度单位,N·m是功的单位,故B不符合题意; C.J是功的单位,s是时间的单位,功与做功所用时间之比叫功率,故 J/s是功率的单位,故C符合题意; D.W是功率的单位,s是时间的单位,W·s是功的单位,故D不符合题意。 故选C。 3.某同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为10s。则他上楼消耗的功率最接近( ) A.3W B.30W C.300W D.3000W 【答案】C 【详解】该同学的重力约为500N,从一楼到三楼在竖直方向移动的距离为6m,所以克服重力做的功为 上楼消耗的功率为 故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 4.甲、乙两台塔吊机器的功率分别为和,则下列判断正确的是( ) A.乙一定比甲做功快 B.乙一定比甲做功多 C.相同时间内两机器做功一样多 D.做同样多的功,甲所用时间更少 【答案】A 【详解】A.功率是指单位时间内做功的多少,是表示做功快慢的物理量,甲的功率比乙的功率小,说明乙做功一定比甲做功快,故A正确; B.不知道做功的时间,所以功率大的乙不一定比甲做功多,故B错误; C.由可知,相同时间内乙做功更多,故C错误; D.由可知,做同样多的功,甲的功率比乙的功率小,甲所用时间更多,故D错误。 故选A。 5.如图,爷爷和小红两人爬楼梯比赛,已知两人体重之比为3∶2,爬完相同楼高所用的时间之比为4∶3,则爷爷和小红爬楼梯的功率之比为( ) A.9∶8 B.8∶9 C.2∶1 D.1∶2 【答案】A 【详解】已知 爬完相同楼高所用的时间之比为 则爷爷和小红爬相同楼高的功率之比为 故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 6.如图所示,粗略测量小明同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是( ) A.小明的质量 B.单杠的高度 C.每次身体上升的高度 D.做引体向上的时间 【答案】B 【详解】要想粗略测量小明同学引体向上运动的功率,根据 我们需要知道小明的质量,每次引体向上时上升的高度以及做引体向上的时间。不需要知道单杠的高度。 故选B。 7.跳绳是初中体育考试选考项目之一,可以采用单摇跳或双脚跳形式(如题图所示):选手跳起一次,双手摇绳,绳跃过头顶通过脚下绕身体一周,记次数1次。在规定时间内累积计次数作为比赛成绩。小莉的质量为45kg,她的成绩为200次/min,每次离地的高度约0.06m。(g=10N/kg) (1)她每跳一次克服自身重力所做的功是多少? (2)她跳绳时克服重力做功的平均功率为多大? (3)在运动中测得她的心率为140次/min,平均血压为,已知心跳一次输送的血液。那么,在跳绳中她心脏工作时的平均功率为多少? 【答案】(1)27J;(2)90W;(3)3.36W 【详解】解:(1)小莉每跳一次克服重力做的功 (2)小莉克服重力做功的平均功率 (3)设某段血管中血液的体积为,横截面积为,平均血压为,则输送的压力 该血管的长度 因此,心跳一次做的功 她以140次/min跳绳的平均功率 答:(1)她每跳一次克服自身重力所做的功是27J; (2)她跳绳时克服重力做功的平均功率为90W; 在跳绳中她心脏工作时的平均功率为3.36W。
板书设计 第十一章 第2节 功率 (一)功率 1.比较做功快慢的方法 2.功率 (1)意义:表示做功的快慢。 (2)定义:功与做功所用时间之比。 (3)公式: (4)单位:1W=1J/s 1kW=1000W (二)功率的计算 (三)功率的推导公式:P=W/t=Fs/t =Fv 适用条件:物体做匀速直线运动,F与v在同一条直线上。
教学反思 在以往的教学过程按教材的思路进行授课,课堂显得枯燥,学生学习热情不高。 本节课教学设计按照新课标的要求和理念,为学生创设了一个熟悉的生活情境,引起学生的注意和思考,再通过小组讨论的方式逐步引导学生认识功率,最后让学生用所学知识解决实际问题,学生体会到学以致用的乐趣。 教学实践证明,引导学生主动参与研究,教学效果更好。