新课标人教版必修2第七章《功率》教案
文档属性
| 名称 | 新课标人教版必修2第七章《功率》教案 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 13.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2009-08-30 16:22:00 | ||
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文档简介
第二节 功率(1)教案
【教学目标】
（一）知识与技能
1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。
2、，的简单运用
（二）过程与方法
1、通常指平均功率，为瞬时功率
2、，分析汽车的启动，注意知识的迁移
（三）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。
【教学重点】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。
【教学难点】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。
【新课学习】
引入新课
做功存在着快慢之分，那么，怎样描述做功的快慢呢？这就是本节课要学习的问题。
进行新课
教师活动：一台起重机能在1min内把1t的货物提到预定的高度，另一台起重机只用30s就可以做相同的功。两台起重机谁做功更快？你是用什么方法比较它们做功快慢的？
学生活动：稍作思考回答，后一台起重机做功更快。做相同的功，比较所用时间。
教师活动：一台起重机能在1min内把1t的货物提到预定的高度，另一台起重机用30s把0.4t的货物提到预定的高度。两台起重机谁做功更快？你是用什么方法比较它们做功快慢的？
学生活动：认真思考，分组讨论，选出代表回答。
一、功率
问题1：力F1对甲物体做功为W1，所用时间为t1；力F2对乙物体做功为W2，所用时间为t2，在下列条件下，哪个力做功快？
A．W1=W2，t1＞t2 B．W1=W2，t1＜t2 C．W1＞W2，t1=t2 D．W1＜W2，t1=t2
讨论：上述条件下，哪个力做功快的问题学生都能作出判断，其实都是根据W/t这一比值进行分析判断的。让学生把这个意思说出来，然后总结。培养学生分析问题的方法。
总结：做功快慢的比较有两种方式：一是比较完成相同的功所用的时间；另一是比较在相同的时间内完成的功。
在物理学中，一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫做功率。用P表示，则
物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
注意：上式是功率的定义式，也是功率的计算式，P与W、t间无比例关系，做功的快慢由做功的物体本身决定。根据这一公式求出的是平均功率，同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法：W=Pt。
问题2：学生阅读课本第56页“说一说”栏目
（1）功率的单位是什么？
（2）公式是平均功率还是瞬时功率？
学生活动：学生阅读教材后，小组讨论，回答。
1、由功率的定义式可知，功率的单位由功和时间的单位决定，在SI制中，功率的单位是：瓦特（W），1W=1J/s，常用单位：千瓦（kW） 1kW=1000 W
2、指平均功率，当时，即表示瞬时功率
二、对额定功率和实际功率
学生阅读教材56页“额定功率和实际功率”一段，提出问题，你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的？
学生阅读后回答：
（1）额定功率：指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。
（2）实际功率：指机器工作中实际输出的功率。
机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率如果大于额定功率容易将机器损坏。
机车起动过程中，发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
三、功率与速度
问题1：力、位移、时间都与功率相联系，请同学们用学过的知识推导出功率与速度的关系式；推不出来的同学可以先阅读教材“功率与速度”部分，然后自己再推导。
学生活动：思考老师提出的问题，推导功率与速度的关系式。
分析公式的意义：
1、P=Fv，即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积。当F与v不在一条直线上时，则用它们在一条直线上的分量相乘。
2、公式P=Fv中若v表示在时间t内的平均速度，P表示力F在这段时间t内的平均功率；
3、如果时间t取得足够小，公式P=Fv中的v表示某一时刻的瞬时速度时，P表示该时刻的瞬时功率。
例题1：质量m=3 kg的物体，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s，求：
（1）水平力F在t=3 s内对物体所做的功。
（2）水平力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。
（3）在3 s末水平力F对物体做功的瞬时功率。
解析：物体在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可求出加速度a==2 m/s2，则：
物体在3 s末的速度v=at=6ｍ/s 物体在3 s内的位移s=at2=9 m
（1）力F做的功W=Fs=6×9 J=54 J
（2）力F在3 s内的平均功率P==18 W（或W=18 W ）
（3）3 s末力F的瞬时功率P=Fv=6×6 W=36 W
练习：物体质量为2kg，作自由落体运动，3秒末重力的瞬时功率为 W，前3s内重力的平均功率为 W，第3s内重力的平均功率为 W。
问题2：汽车等交通工具在启动、行驶及上下坡过程为什么要换挡？其牵引力和行驶速度是怎样变化的？请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释。
学生活动：阅读教材，讨论、推理、作答。
根据公式P=Fv：
①当功率P一定时，F与v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。
当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。
②当速度v一定时，P与F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。
汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。
③当力F一定时，功率P与速度v成正比，即速度越大，功率越大。
起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率越大。
例题2：课本P57例题
师生共同讨论、审题、求解。
四、课堂总结、点评
通过本节课的学习，我们知道功率是表示物体做功快慢的物理量，得到了功率的两个计算公式，定义式Ｐ＝和瞬时功率的公式P＝Fv。公式Ｐ＝中的t趋近于零时，P即为瞬时功率。不过此公式主要用来计算平均功率。公式P＝Fv中，当v为瞬时速度时，P即为瞬时功率；当v用平均速度时，也可以计算平均功率。当然要注意v所对应的时间段。要会用Ｐ＝Fv分析汽车在爬坡、启动等过程中功率、速度、牵引力的关系和简单计算。
【教学目标】
（一）知识与技能
1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。
2、，的简单运用
（二）过程与方法
1、通常指平均功率，为瞬时功率
2、，分析汽车的启动，注意知识的迁移
（三）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。
【教学重点】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。
【教学难点】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。
【新课学习】
引入新课
做功存在着快慢之分，那么，怎样描述做功的快慢呢？这就是本节课要学习的问题。
进行新课
教师活动：一台起重机能在1min内把1t的货物提到预定的高度，另一台起重机只用30s就可以做相同的功。两台起重机谁做功更快？你是用什么方法比较它们做功快慢的？
学生活动：稍作思考回答，后一台起重机做功更快。做相同的功，比较所用时间。
教师活动：一台起重机能在1min内把1t的货物提到预定的高度，另一台起重机用30s把0.4t的货物提到预定的高度。两台起重机谁做功更快？你是用什么方法比较它们做功快慢的？
学生活动：认真思考，分组讨论，选出代表回答。
一、功率
问题1：力F1对甲物体做功为W1，所用时间为t1；力F2对乙物体做功为W2，所用时间为t2，在下列条件下，哪个力做功快？
A．W1=W2，t1＞t2 B．W1=W2，t1＜t2 C．W1＞W2，t1=t2 D．W1＜W2，t1=t2
讨论：上述条件下，哪个力做功快的问题学生都能作出判断，其实都是根据W/t这一比值进行分析判断的。让学生把这个意思说出来，然后总结。培养学生分析问题的方法。
总结：做功快慢的比较有两种方式：一是比较完成相同的功所用的时间；另一是比较在相同的时间内完成的功。
在物理学中，一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫做功率。用P表示，则
物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
注意：上式是功率的定义式，也是功率的计算式，P与W、t间无比例关系，做功的快慢由做功的物体本身决定。根据这一公式求出的是平均功率，同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法：W=Pt。
问题2：学生阅读课本第56页“说一说”栏目
（1）功率的单位是什么？
（2）公式是平均功率还是瞬时功率？
学生活动：学生阅读教材后，小组讨论，回答。
1、由功率的定义式可知，功率的单位由功和时间的单位决定，在SI制中，功率的单位是：瓦特（W），1W=1J/s，常用单位：千瓦（kW） 1kW=1000 W
2、指平均功率，当时，即表示瞬时功率
二、对额定功率和实际功率
学生阅读教材56页“额定功率和实际功率”一段，提出问题，你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的？
学生阅读后回答：
（1）额定功率：指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。
（2）实际功率：指机器工作中实际输出的功率。
机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率如果大于额定功率容易将机器损坏。
机车起动过程中，发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
三、功率与速度
问题1：力、位移、时间都与功率相联系，请同学们用学过的知识推导出功率与速度的关系式；推不出来的同学可以先阅读教材“功率与速度”部分，然后自己再推导。
学生活动：思考老师提出的问题，推导功率与速度的关系式。
分析公式的意义：
1、P=Fv，即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积。当F与v不在一条直线上时，则用它们在一条直线上的分量相乘。
2、公式P=Fv中若v表示在时间t内的平均速度，P表示力F在这段时间t内的平均功率；
3、如果时间t取得足够小，公式P=Fv中的v表示某一时刻的瞬时速度时，P表示该时刻的瞬时功率。
例题1：质量m=3 kg的物体，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s，求：
（1）水平力F在t=3 s内对物体所做的功。
（2）水平力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。
（3）在3 s末水平力F对物体做功的瞬时功率。
解析：物体在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可求出加速度a==2 m/s2，则：
物体在3 s末的速度v=at=6ｍ/s 物体在3 s内的位移s=at2=9 m
（1）力F做的功W=Fs=6×9 J=54 J
（2）力F在3 s内的平均功率P==18 W（或W=18 W ）
（3）3 s末力F的瞬时功率P=Fv=6×6 W=36 W
练习：物体质量为2kg，作自由落体运动，3秒末重力的瞬时功率为 W，前3s内重力的平均功率为 W，第3s内重力的平均功率为 W。
问题2：汽车等交通工具在启动、行驶及上下坡过程为什么要换挡？其牵引力和行驶速度是怎样变化的？请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释。
学生活动：阅读教材，讨论、推理、作答。
根据公式P=Fv：
①当功率P一定时，F与v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。
当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。
②当速度v一定时，P与F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。
汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。
③当力F一定时，功率P与速度v成正比，即速度越大，功率越大。
起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率越大。
例题2：课本P57例题
师生共同讨论、审题、求解。
四、课堂总结、点评
通过本节课的学习，我们知道功率是表示物体做功快慢的物理量，得到了功率的两个计算公式，定义式Ｐ＝和瞬时功率的公式P＝Fv。公式Ｐ＝中的t趋近于零时，P即为瞬时功率。不过此公式主要用来计算平均功率。公式P＝Fv中，当v为瞬时速度时，P即为瞬时功率；当v用平均速度时，也可以计算平均功率。当然要注意v所对应的时间段。要会用Ｐ＝Fv分析汽车在爬坡、启动等过程中功率、速度、牵引力的关系和简单计算。