浙教版科学九年级上册《能量转化的量度》
第2课时教学设计
课题
能量转化的量度
单元
3
学科
科学
年级
九
学习
目标
(1)知道功率的概念，能用比较的方法得出功率的概念。
(2) 知道功率单位的含义并能形成具体的观念。
(3) 会计算简单的功率问题
重点
功率的概念、意义及计算。
难点
功率的概念和有关计算。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
思考：在建筑工地上工人与起重机向高楼搬运建筑材料，做相同功时，你知道哪个做功快吗？
出示图片
如果让一个工人搬运可能需要几天的时间，若使用起重机则只可能需要几十分钟，这说明机器和人对物体做功的快慢是不同的。
那么怎样表示物体做功快慢呢？
今天我们就来学习这一部分内容。
观察图片
通过图片让学生更直观感受做功的快慢是不同的。
讲授新课
一、做功的快慢
想一想，我们是怎样比较物体运动的快慢的？
方法一：相同路程比较所用时间的多少。
方法二：相同时间比较行驶路程的长短。
方法三：比较物体速度大小。
要比较物体做功的快慢可采用什么方法呢？
想一想,议一议谁做功最快?说出比较的依据。
物体
所做的功
所用时间
A
1000J
5S
B
1000J
10S
C
4000J
1min
D
6000J
1min
分析：①做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快；
A物体与B物体比较：做相同功时A所用时间短，A做功快。
②时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快。
C物体与D物体比较:时间相同， D物体做功多，D做功快。
思考讨论：怎样比较A和D物体做功快慢呢？
③算出单位时间时间内完成的功，然后再比较。
A物体做功最快
教师总结：要比较不同物体做功的快慢，必须同时考虑两个因素：一个是物体做功的大小；另一个是物体做功所用去的时间。因此，我们可以用单位时间内所完成的功的多少来表示做功的快慢。
二、功率
（1）功率：单位时间里完成的功叫做功率（power）。
用P 表示功率，W 表示功，t 表示时间，则功率的公式可写成：
变形公式：
1、求功： W=Pt
2、求时间：
(3)、功率的意义：表示做功的快慢。功率越大，做功越快；功率越小，做功越慢。
(4)、功率的单位
①国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，单位符号是W。
１瓦＝１焦／秒
1W的物理意义:物体在1S内做的功是1J
瓦特为蒸汽机的推广、使用做出了不可磨灭的重要贡献。为了纪念这位伟大的英国发明家，把功率的单位定为“瓦特”。
②实际应用中还常用千瓦(kw) 、兆瓦(Mw)作为功率的单位。
1千瓦＝1000瓦 1兆瓦＝106瓦
判断正误
1.机器的功率越大，做的功越多。(×)
2.机器的功率越小，做功越慢。(√)
3.抽水机的功率越大，抽的水越多(×)
三、常见的功率
出示常见的功率的部分图片：
人步行：数十瓦短时间快速运动：可达1千瓦。
小汽车：50~100千瓦
和谐号动车组：7200千瓦
喷气式客机：约11万千瓦
推土机107-147kw
电风扇（230-440mm）38-65w；
功率是机器的主要技术指标之一，要根据实际需要选择功率合适的机器。功率选择不当，会造成机器的浪费，或毁坏机器。
［例题］起重机将质量为750 千克的货物，在0.5 分钟内匀速吊起6 米高，起重机的功率有多大？
解：货物的重：G ＝ mg ＝ 750 千克×9.8 牛/ 千克＝ 7350 牛
起重机对货物做的功：W ＝ Gh
＝ 7350 牛×6 米＝ 44100 焦
起重机的功率：P=W /t =44100焦/0.5×60 秒＝ 1470 瓦＝ 1.47 千瓦
答：起重机的功率为1.47 千瓦。
思考与讨论
因为功是能量转化的量度，所以做功的快慢也就是能量转化的快慢。根据这一观点，请叙述例题中起重机的功率为1.47 千瓦的意义。
参考答案：起重机的功率为1.47 千瓦的意义:起重机1s对货物做功1470 J
课堂练习
1、抽水机每秒钟能把20kg水抽到15m高处，它30s所做的功是 ______ J，该抽水机的功率为 ______ W。
答案： 90000； 3000
2、雪橇是雪地常见的交通工具。若狗拉着雪撬以10米/秒的速度在水平雪地上沿直线匀速滑行，雪橇受到的阻力是200牛，则狗在5分钟内做了____________焦的功，功率为_______瓦。 (g=10N/kg)
答案： 6×105 ；2000
3. 关于功率下列叙述中正确的是( )。
A．做功的时间越短，功率越大
B．做功的时间越长，功率越大
C．用的力越大，做功时间越短，功率越大
D．做功越多，做功时间越短，功率越大
答案：D
拓展提高
1、节油是汽车性能的一个重要指标。同一辆汽车每千米的耗油量与行驶速度的快慢是否有关呢？星期天，小明乘坐叔叔的汽车从嘉兴去上海，于是他决定借此机会对这一问题进行探究。他们去时走高速公路，回来时走国道，得到了如下表所示的数据。
去上海
回嘉兴
平均速度/(千米/时)
90
60
里程/千米
108
116
耗油量/升
8.5
11.2
(1)分析数据后，小明认为这与他事先的猜测相吻合。你认为小明的猜测应该是________________________________________。
解析：W=Pt＝ps /??=6.0×104瓦×1.08×105米/90千米/时
＝6.0×104瓦×1.08×105米/25米/秒
＝2.592×108焦
答：发动机做的功为2.592×108焦。
学生回忆我们是怎样比较物体运动的快慢的
学生在小组讨论的基础上进行回答，由他人（同组同学或其他组同学）适当补充
学生动手计算
学生在教师的引导下，理解功率的概念，功率表示的物理意义，认识功率的相关单位及计算公式。
学生练习
观察图片一些常见功率
学生自己阅读课本例题，动手做一做。
学生思考讨论
学生练习
温故而知新，对后面的学习将起到重要的启发作用。用类比法
学生通过讨论，知道物体做功有快有慢之分，进一步知道比较做功快慢的方法，在此基础上对物体做功的快慢有进一步的认识。
帮助学生理解
然学生正确认识功率的知识
加深学生对功率概念的理解。
加深学生对功率的物理意义的理解，使学生对人和一些事物的功率数值有个具体的概念，懂得功率大或小的意思是什么。
练习功和功率公式的应用，使学生加深认识功──力和在力的方向上移动的距离的乘积，功率──单位时间内所做的功。
进一步理解功率的物理意义
巩固功和功率的知识
课堂小结
定义：单位时间内所做的功．
物理含义：表示物体做功的快慢
3、功率的计算公式:
功率是反映做功快慢的物理量，而不是做功多少。
4、功率的单位：国际单位:瓦特简称瓦（kw）; 常用单位：千瓦(kw) 单位换算：1kw＝103w
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、做功的快慢
比较物体做功快慢的方法：
做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快；
②时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快。
③算出单位时间时间内完成的功，然后再比较。
二、功率
表示做功的快慢。功率越大，做功越快；功率越小，做功越慢。
三、常见功率
作业布置
1、作业：课后练习3、4题做作业本上。
2、预习下一节简单机械。
《能量转化的量度》第2课时练习
选择题
1. 甲、乙两人同时登山,甲先到达山顶,乙后到达山顶,比较甲、乙两人的功率 ( ).
A. 甲的功率大 B. 乙的功率大
C. 甲、乙功率一样大 D. 无法比较
2．小明两次用力举高物体,第一次迅速举起,第二次缓慢举起到相同的高度,则( ).
A. 第一次做功少,两次做功的功率相同
B. 第一次做功多,两次做功的功率相同
C. 两次做功相等,但第一次做功的功率大
D. 两次做功相等,但第二次做功的功率大
3．小明和爸爸一起去登山,小明用了20 min登上山顶,爸爸用了25 min登上山顶,爸爸的体重是小明的1.5倍,则小明与爸爸的登山功率之比为( ).
A. 5:6 B. 6:5 C. 15:8 D. 8:15
4．如图所示,一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100 m.在0.1 s内,有18 kg的水流过瀑布顶端,经过4.5 s落到瀑布底端,质量为18 kg的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为( ).(g=10 N/kg)
A. 4×102?W?????????????B. 4×103?W?????????????C. 1.8×104?W?????????????D. 1.8×105?W?????????????
5．小敏同学和她所骑的轻便自行车总重约600 N.上学路上,她骑车在20 s内匀速通过了一段长100 m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,则通过该段公路时,小敏同学蹬车的功率约为( ).
A. 150 W B. 300 W C. 1 500 W D. 3 000 W
6．学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛,“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后,绳连续绕身体两周的跳绳方法。比赛中,初三某同学1?min内摇轻绳240圈,则他在整个跳绳过程中的功率最接近于?( )?
A. 120?W?????????????B. 400?W?????????????C. 600?W?????????????D. 1?000?W???
7．体重相同的小红和小田从一楼爬到五楼,她们同时出发,小红先到,小田后到。此过程( )
A. 小红做功多????????????? ?? B. 小田做功多????????????? C. 小红的功率大?????????????D. 小田的功率大??????
8．登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,共用了12 s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于 ( ).
A. 500 W B. 100 W C. 50 W D. 10 W
二、填空题
9. 小翔已知自己体重是G,想测定自己跑上二楼克服重力做功的功率。完成该实验必须测量的内容是: , 。
10．甲同学体重600?N,乙同学体重500?N,他们进行登楼比赛,甲跑上五楼用30?s,乙跑上五楼用24?s,则 同学做功较多, 同学的功率较大.
11．在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC。如图所示,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1,在BC段重力做功W2,做功功率P2。则W1 W2,P1 P2。(两空均填“>”“<”或“=”)? 解答题
12．小明在跑步机上锻炼身体。设他在跑步机上以5?m/s的速度匀速跑动30?min,跑步的总动力为40?N。求:
(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程?
(2)他在这段时间内做了多少功?
(3)他做功的功率是多少?
《能量转化的量度》答案
1、【答案】D
【解析】因不知两人体重G的关系,无法比较做功多少,也就无法比较功率的大小,选D.
2、【答案】 C
【解析】 两次举同一物体,用力相同,都等于物体的重力,高度相同,做功一样多.但迅速举起用时短,慢慢举起用时长,用时短则功率大,C正确.
3、【答案】A
【解析】?==×=×=.
5、【答案】A
【解析】匀速前进时,F=f=0.05?G,P=====150?W.
6、【答案】A
【解析】本题考查物理量的估测和功率的测量.摇轻绳240圈根据“双摇跳绳”规则,人克服重力跳绳120次,正常中学生体重600?N,起跳高度大约10?cm=0.1?m,因此做功功率P=n=120×=120?W.正确选项为A.
7、【答案】C
【解析】体重相同的小红和小田从一楼爬到五楼,G小红=G小田,h小红=h小田,由W=Gh可知:两同学上楼做功:W小红=W小田,故A、B错误;P=,两同学的做功时间t小红
P小田,故C正确,D错误.故选C.
8、【答案】A
【解析】同学的体重约为500?N,每层楼高约为3?m,5层楼要4×3?m=12?m,做功为W=Gh,功率为P====500?W,所以A正确.
9、【答案】楼高h 上楼所用时间t
【解析】根据功率的计算公式P==进行解答。
10、【答案】甲 乙
【解析】由G甲>G乙,h相同可知,甲做功多;又由P甲==20h,P乙=≈21h,得P乙>P甲.
11、【答案】= <
【解析】本题考查功以及功率大小的比较,难度中等。由题意可知:AB=BC;则根据W=Gh可知:在AB段和BC段重力做的功相等,即W1=W2;由于小球在自由下落时做加速运动,根据t=可知小球在BC段运动的时间短,根据P=可知:物体在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率,即P112、(1)【答案】由v=得s=vt=5?m/s×30×60?s=9?000?m=9?km。
【答案】他在这段时间内做的功W=Fs=40?N×?9?000?m=3.6×105?J。
【答案】他做功的功率P===200?W。
