第十章 机械与人
第四节 做功的快慢
教
材
解
读
本节学习功率的概念,要给出学生物理学科对功率概念的定义——一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比,通过表达式及其运算,联系生活实际,让学生理解功率是表示物体做功快慢的物理量,可以通过和速度的类比来引入新课,充分利用学生已有的经验和知识,从而快速高效地学习新的物理知识。
教
学
目
标
知识与技能
1.知道功率的概念。2.结合实例理解功率的概念;了解功率在实际生活中的应用。
过程与方法
通过观察了解功率的物理意义。
情感、态度
与价值观
培养学生对生活中的物理知识的学习兴趣,形成对科学的求知欲,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。
重
点
难
点
重点
功率的概念及相关计算。建议通过学生熟悉的实例引导学生感受到做功存在快慢的问题,再用速度概念的引入方式类比得到功率的概念,然后通过例题及练习进行相关计算的训练。
难点
对功率概念的理解。生活中不同的场合需要比较快慢的时候比较多,例如比较完成作业的快慢等。通过学生的举例增加趣味性,加深对功率的表示方法和意义的理解与应用。
合
作
探
究
探究课题:如何测爬楼功率。
讨论交流:(1)需要测量哪些物理量?(自身质量m、爬楼的高度h、爬楼所用时间t)
(2)用到哪些测量工具?(体重计、皮尺、秒表)
具体步骤:a.用体重计测出质量,记作m;
b.用卷尺测出楼层的高度,记作h;
c.用秒表测出爬楼所用的时间,记作t,功率表达式:P=。
【导入一】 (联系生活实际点题)
师:建筑工地要把几百块砖送到楼顶,如用人搬运需几个小时,用起重机搬运,几分钟就可以了。这两种方法做功是否相同?哪种方法做功快?
[小结]由此看来,不仅物体运动有快慢,做功也有快慢之分。那么怎样表示做功的快慢呢?导入新课。
【导入二】 (寓言故事激发兴趣点题)
师:哪位同学给大家讲一讲“愚公移山”的故事?
生:讲述。
师:如果是现代,人们会如何将这座山移走呢?
生:利用拖拉机、挖掘机等大型机械在很短的时间内就可以完成。
师:无论是古代还是现代,都要将山移走,所以做的功是相等的,但是用的时间不同,说明做功是有快慢的。显然大型机械做功要快很多。今天我们就来学习——做功的快慢。
学点1 比较做功的快慢
情景1:如图10-4-1所示,重物相同,时间不同;如图10-4-2所示,重物不同,时间相同。
图10-4-1
图10-4-2
问题1:图10-4-1中重物相同,则对重物做功__相同__,需要时间长的是__(b)__,可见做功快的是__(a)__。
问题2:图10-4-2中重物不同,则对重物做功__不同__,做功多的是__(b)__,所用时间相同,可见做功快的是__(b)__。
情景2:如图10-4-3所示为一个大人和一个小孩爬楼梯的情景,大人和小孩爬相同的楼梯,则他们克服自身重力做功不同。
图10-4-3
问题1:如果爬楼时间相同,则做功快的是__大人__。
问题2:如果大人用时较短,则做功快的是__大人__。
问题3:如果小孩用时较短,则做功快慢__不能__(选填“能”或“不能”)判断,这是因为__不知道做功多少__。
总结:比较物体做功快慢的两种方法:
(1)做相同的功,比较所用时间,时间越短,做功越__快__(选填“快”或“慢”)。
(2)相同时间内,比较做功多少,做功越多,做功越__快__(选填“快”或“慢”)。
学点2 功率
问题1:在物理学中,用__功率__表示做功的快慢,一段时间内做的__功__与__做功所用的这段时间__的比叫做功率。
问题2:功率的表达式为__P=__,其中各个字母分别表示的物理意义是:__P表示功率、W表示功、t表示做功所用时间__,其单位分别是__瓦特(W)、焦耳(J)、秒(s)__。