教
案
教学基本信息
课题
功率
学科
物理
学段：初中
年级
初二
教材
书名：物理八年级下册
出版社：人民教育出版社
出版日期：2012年10月
教学目标及教学重点、难点
一、教学目标
（一）知识与技能
1.知道功率的定义，能说出功率的物理意义，能写出功率的定义式P=W/t及其单位。
2.能结合生活中的实例说明功率的含义。
3.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实验测量生活中功率的大小。
（二）过程与方法
1.经历比较做功快慢的过程，体会功率的物理意义。
2.通过类比速度的知识，建立功率的概念，使学生领会类比法、比值定义法。
（三）情感、态度与价值观
1.使学生认识功率在实际应用中的重要价值，培养学生关注生活，关注社会的意识。
2.培养学生对科学和技术应用的正确态度和责任感。
二、教学重难点
1.教学重点
功率概念的建立。
2.教学难点
设计实验测量生活中功率的大小。
教学过程
教学环节
主要教学活动
设置意图
引入新课
播放火神山医院建设视频，请学生从视频中找出力对物体做功的实例。
介绍火神山医院的建设成就，提出问题：为什么有了挖掘机的帮助我们就能在短时间之内完成如此繁重的劳动任务？
复习功的知识，使学生加深对功的认识。
激发学生兴趣，启发学生思维。同时对学生进行爱国主义教育。
比较做功的快慢
展示小阳和爸爸、妈妈搬运货物上楼时的相关数据。
上楼时间（t/s）货物质量（m/kg）上楼高度（h/m）小阳1055.4爸爸855.4妈妈82.55.4
提问：在搬运货物上楼的过程中，
①小阳和爸爸运动快慢相同吗？
②小阳和爸爸对货物做功了吗？为什么？
③小阳和爸爸对货物做功相同吗？
④如果你有货物要搬运，会请小阳还是他的爸爸帮忙呢？为什么？
归纳：在物理学中用功率表示做功的快慢。
提问：在搬运货物上楼的过程中，
①爸爸和妈妈对货物做功相同吗？
②爸爸和妈妈谁对货物做功快呢？你是如何比较的？
③小阳和妈妈谁对货物做功快呢？
归纳：
①可以用做功相同比时间的方法来比较做功的快慢
②可以用时间相同比做功的方法来比较做功的快慢
③当做功和时间都不相同的时候，可以计算出功与时间的比值，即单位时间内所做的功来比较做功的快慢。
让学生在教师呈现的生活情境中发现单凭对做功多少的判断，不足以解决实际问题，还需要比较做功的快慢，自然而然地引入功率这个物理量。
通过寻找比较做功快慢的方法，引导学生建立功率的概念。
功率
描述做功快慢的物理量是功率，描述运动快慢的物理量是速度，这两个物理量有很多相似之处。
请学生根据速度的知识，写出功率的相关知识。
速度（v）功率（P）物理意义描述运动快慢定义单位时间内通过的路程公式单位m/s
归纳：
功率的物理意义：描述做功快慢
功率的定义：单位时间内所做的功
功率的公式：P＝W/t
功率的单位：J/s
。
我们把功与做功所用时间之比定义为功率，这种给物理量下定义的方法称为“比值定义法”。
请学生回忆一下学过的哪些物理量也采用了比值定义的方法。
介绍功率的国际单位：
为了纪念科学家瓦特，人们把“瓦特”作为功率的国际单位。1W=1J/s。工程技术上还常用“千瓦”作为功率的单位。“千瓦”和“瓦”之间的换算关系是1kW=103W。
通过视频介绍科学家瓦特的故事：
瓦特改进了纽可门发明的蒸汽机，大大提高了蒸汽机的效率。为蒸汽机的推广和使用做出了重要贡献，有力地推动了社会的前进。
介绍1W的大小：
用手托起两个鸡蛋，在1s内竖直向上匀速移动1m，托力做功的功率约为1W。
介绍一些物体的功率：
一个长时间进行体力劳动的成年人，最大输出功率约为100W；
大型挖掘机的功率可达400kW；
优秀运动员短时间运动的功率约1千瓦；
小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦；
电力机车和内燃机车的功率为数千千瓦；
万吨级远洋货轮的功率可达10000千瓦以上。
通过类比速度的概念建立功率的概念，使学生更容易理解。同时注重科学方法的渗透，培养学生的科学思维。
通过介绍科学家瓦特的故事让学生了解学史，激发学生的学习兴趣，学习科学家的精神。
使学生了解功率的相关知识，逐步认识功率在生产生活中的实际意义。
实践应用
请学生设计实验测量出自己10s内上举哑铃的平均功率。
提问：
该实验依据的原理是什么？
需要测量哪些物理量？
需要用到哪些实验器材？
实验步骤是什么？
记录实验数据的表格如何设计？
请学生设计实验测量自己上楼的平均功率。
提问：
该实验依据的原理是什么？
需要测量哪些物理量？
需要用到哪些实验器材？
实验步骤是什么？
记录实验数据的表格如何设计？
通过学生亲自设计实验和体验，提高学生的学习兴趣，培养学生的实验设计能力和应用所学知识解决实际问题的能力。理论联系实际，有助于学生更好的理解和掌握功率的概念。
拓展提升
如果物体受到的力是F，从计时开始到时刻t这段时间内，物体沿力F的方向移动的距离是s，则力在这段时间所做的功是W=Fs，根据功率的定义式，有p=W/t=Fs/t。
s/t=v是物体在这段时间内的平均速度，于是上式可以写成P=Fv。
归纳：一个力对物体做功的功率，等于这个力与受力物体运动速度的乘积。
从P=Fv可以看出，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度V成反比，要增大牵引力，就要减小速度。
在平直公路上，汽车受到的阻力较小，这时就可以使用较高转速比的挡位，在发动机功率相同的情况下使汽车获得较高的速度。
在发动机功率一定时，通过减小速度提高牵引力或通过减小牵引力提高速度，效果都是有限的。所以，要提高速度和增大牵引力，必须提高发动机的额定功率，这就是高速火车、汽车和大型舰船需要大功率发动机的原因。
根据力、距离、时间与功率之间的联系，指导学生推导出功率与速度的关系式，有助于学生理解汽车等交通工具上坡换挡等实际问题。
课堂小结
提问：
本节课你学到了哪些知识？
本节课你用到了哪些方法？
归纳：
1.功率的物理意义：功率是描述做功快慢的物理量。
2.功率的定义：物体在单位时间内所做的功。
3.功率的表达式：P=W/t
4.功率的国际单位：瓦特（W）
5.功率的推导式P=Fv
本节课的学习中用到了类比法和比值式定义法。将功率与速度类比，得出功率的知识。并用比值定义法定义功率。
落实和强化本节课所学的知识和方法。《功率》学案
【学习目标】
知道功率的定义，能说出功率的物理意义，能写出功率的定义式P=W/t及其单位。
能结合生活中的实例说明功率的含义。
能应用功率的定义式进行简单计算，能利用功率的概念设计实验测量生活中功率的大小。
【课前预习任务】
如图11.2-1所示，一个大人和一个小孩一起爬相同的楼梯，做功相同吗？做功的快慢相同吗？
【课上学习任务】
(
11.2-1
)一、比较做功的快慢
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
小阳
10
5
5.4
爸爸
8
5
5.4
思考：小阳和爸爸对货物做功相同吗？谁对货物做功快？你是如何比较的？
比较做功快慢的方法：_______________________________________
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
爸爸
8
5
5.4
妈妈
8
2.5
5.4
思考：爸爸和妈妈对货物做功相同吗？谁对货物做功快？你是如何比较的？
比较做功快慢的方法：_______________________________________
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
小阳
10
5
5.4
妈妈
8
2.5
5.4
思考：小阳和妈妈谁对货物做功快？你是如何比较的？
比较做功快慢的方法：_______________________________________
功率
速度（v）
功率（P）
物理意义
描述运动快慢
定义
单位时间内通过的路程
公式
单位
m/s
三、实践应用
1.
测量中学生10s内上举哑铃的平均功率。
实验原理：__________________________________
实验器材：__________________________________
实验步骤：
记录实验数据的表格：
测量中学生上楼的平均功率。
实验原理：__________________________________
实验器材：__________________________________
实验步骤：
记录实验数据的表格：
四、拓展提升
如果物体受到的力是F，从计时开始到时刻t这段时间内，物体沿力F的方向移动的距离是s，则力在这段时间所做的功是W=Fs，根据功率的定义式，有。
是物体在这段时间内的平均速度，于是上式可以写成_______________。
一个力对物体做功的功率，等于_______________与_______________的乘积。
【课上学习任务参考答案】
比较做功的快慢
做功相同比时间；时间相同比做功；比较单位时间内所做的功
功率
速度（v）
功率（P）
物理意义
描述运动快慢
描述做功快慢
定义
单位时间内通过的路程
单位时间内所做的功
公式
单位
m/s
J/s
三、实践应用
1.测量中学生10s内上举哑铃的平均功率。
实验原理：
实验器材：哑铃、体重计、皮尺、秒表
实验步骤：1.用体重计测出哑铃的质量m；
2.用皮尺测出单次上举哑铃的最大高度h0；
3.测出10s内上举哑铃至最大高度的次数n；
4.用公式计算出人10s内上举哑铃的平均功率。
2.测量中学生上楼的平均功率。
实验原理：
实验器材：体重计、皮尺、秒表
实验步骤：1.用体重计测出人的质量m；
2.用皮尺测出上楼的高度h；
3.用秒表测出上楼所用的时间t；
4.用公式计算出人上楼的平均功率。
（测量方法合理即可）
四、拓展提升
；这个力；受力物体运动速度
【课后作业】
关于功和功率下列说法正确的是（
）
机器做功少，功率一定小
功率小的机器做功不一定慢
功率大的机器做功一定快
功率大的机器一定比功率小的机器做功多
某型号汽车以72km/h的速度在平直路面上匀速行驶了400m，汽车受到的阻力是1800N，求发动机输出的实际功率是多少？
小调查
汽车里面有发动机，你家里有洗衣机、吹风机......调查你周围的各种机械或电器的功率。如果你能见到的机械很少，你还可以通过查阅资料的办法了解它们的功率。按照功率的大小列表，记录机械或电器的名称和功率。
阅读《“马力”的由来》回答下面的问题。
“马力”的由来
功率的国际单位是瓦特，常用单位还有千瓦。但你知道吗，“马力”也是功率的单位，在柴油机、汽轮机上常见“马力”二字。“马力”是怎样由来的呢？
200多年前，工程师根据瓦特的设计，制造出了世界上第一批改良后的蒸汽机。一个啤酒厂订购了一台，想代替马匹去牵动抽水机。啤酒厂主想确定一下蒸汽机的功率是否能够抵得上一匹马。于是，他从自己的马群中选了一匹最强壮的马，测出：这匹马一分钟能够把1000磅（约454kg）的水桶提高33英尺（约10米），瓦特把这匹马的功率规定为1马力。但是这匹马太强壮了，又是在短时间内做功，所以普通马在长时间工作时的功率大约仅有0.4~0.5马力。
以后人们就把“马力”作为动力机械的功率单位，一直沿用到了今天。人们也习惯将1马力说成1匹马力，简称为1匹。对制冷压缩机而言，驱动压缩机的电动机的功率以马力为单位，通过马力的大小来表示压缩机的规格。
现在世界上所使用的“马力”分英制马力（hp）和公制马力（ps）两种，瓦特规定的是1英制马力。我国使用的是公制马力，如图11.2-2所示，1公制马力规定为每秒钟把75千克的重物升高1米所做的功。
(
11.2-2
)
请根据上述材料，回答下面的问题：
（1）“马力”是下列哪个物理量的单位（
）
力
B.
速度
C.
功
D.
功率
（2）1公制马力约等于_________瓦特。
（3）早期从矿井中提水用的蒸汽机功率只有几马力。如果用一台功率为5ps的蒸汽机从矿井中匀速提水，1分钟能够把多少千克的水从10米深的井中提出？
【课后作业参考答案】
1.正确答案：C.
功率是描述做功快慢的物理量，功率大做功块，故C选项正确，B选项不正确。做功多少取决于功率和做功时间这两个物理量，故A、D选项不正确。
2.正确答案：36kW
方法一：
因为汽车做匀速直线运动，所以
方法二：
因为汽车做匀速直线运动，所以
3.略
4.正确答案：
（1）D
（2）735
2250kg
因为匀速提升，所以
（计算方法合理即可）(共60张PPT)
功率
初二年级
物理
请同学们从视频中找一找有没有力对物体做功的实例
请同学们从视频中找一找有没有力对物体做功的实例
奇迹背后是7000余名建设者们的日夜鏖战。
医院开建首日挖出的土方约15万立方米（足以填满57个游泳池）。
资料
“挖掘机天团”
为什么有了挖掘机的帮助我们就能在短时间之内完成如此繁重的劳动任务呢？
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
小阳
10
5
5.4
爸爸
8
5
5.4
妈妈
8
2.5
5.4
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
小阳
10
5
5.4
爸爸
8
5
5.4
小阳和爸爸运动快慢相同吗？
小阳和爸爸搬运货物上楼
的过程中对货物做功了吗？
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
小阳
10
5
5.4
爸爸
8
5
5.4
小阳和爸爸对货物做功相同吗？
小阳对货物做功：
W=Fs=Gh=mgh=5kg×9.8N/kg×5.4m=264.6J
爸爸对货物做功：
W=Fs=Gh=mgh=5kg×9.8N/kg×5.4m=264.6J
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
对货物做功（W/J）
小阳
10
5
5.4
264.6
爸爸
8
5
5.4
264.6
如果你有货物要搬运，会请小阳还是他的爸爸
帮忙呢？为什么？
功率（P）
1.物理意义：功率是描述做功快慢
的物理量。
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
对货物做功（W/J）
小阳
10
5
5.4
264.6
爸爸
8
5
5.4
264.6
做功相同比时间
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
爸爸
8
5
5.4
妈妈
8
2.5
5.4
爸爸和妈妈对货物做功相同吗？
爸爸对货物做功：
W=Fs=Gh=mgh=5kg×9.8N/kg×5.4m=264.6J
妈妈对货物做功：
W=Fs=Gh=mgh=2.5kg×9.8N/kg×5.4m=132.3J
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
对货物做功（W/J）
爸爸
8
5
5.4
264.6
妈妈
8
2.5
5.4
132.3
谁对货物做功快？
时间相同比做功
爸爸做功快
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
对货物做功（W/J）
小阳
10
5
5.4
264.6
妈妈
8
2.5
5.4
132.3
谁对货物做功快？
3.计算
，单位时间内所做的功
2.时间相同比做功
1.做功相同比时间
比较
做功快慢
的方法
3.计算
，单位时间内通过的路程
2.时间相同比路程
1.路程相同比时间
比较
运动快慢
的方法
上楼时间（t/s）
货物质量（m/kg）
上楼高度（h/m）
对货物做功（W/J）
小阳
10
5
5.4
264.6
妈妈
8
2.5
5.4
132.3
谁对货物做功快？
小阳：
妈妈：
小阳做功快
速度（v）
功率（P）
物理意义
描述运动快慢
定义
单位时间内通过的路程
公式
单位
m/s
单位时间内所做的功
描述做功快慢
J/s
功率（P）
1.物理意义：功率是描述做功快慢
的物理量。
2.定义：功与做功所用时间之比。
单位时间内所做的功。
3.公式：
回忆一下，我们学过的哪些物理量也采用了比值定义的方法？它们所表示的物理意义分别是什么？
用路程与时间之比
定义了物理量“速度”。
用某种物质组成的物体的质量与它的体积之比
定义了物理量“密度”。
用物体所受压力的大小与受力面积之比
定义了物理量“压强”。
功率（P）
4.国际单位：瓦特(
W
)
1W=1J/s
常用单位：千瓦(
kW
)
1kW=103W
瓦特
James
Watt
1W有多大呢？
一些物体的功率
一个长时间进行体力劳动的成年人，最大输出功率约为100W
大型挖掘机的功率可达400kW
100W表示：一个长时间进行体力劳动的成年人，
1秒做功最多约100焦耳。
400kW表示：大型挖掘机1秒做功可达400000焦耳。
思考：大型挖掘机1s做的功由成年人来完成，需要多长时间？
时间相同，挖掘机比人做功多。
做功相同，挖掘机比人用时短。
挖掘机比人做功快。
优秀运动员短时间运动的功率约1千瓦
小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦
资料
资料
电力机车和内燃机车的功率为数千千瓦
万吨级远洋货轮的功率可达10000千瓦以上
机械的性能指标
做一做
测量中学生10秒内上举哑铃的平均功率
依据的实验原理是什么？
需要测量哪些物理量？
需要哪些实验器材？
实验步骤是什么？
记录实验数据的表格如何设计？
实验原理：
假设人匀速上举哑铃，人对哑铃的举力等于哑铃的重力，
人上举哑铃做的功
，
平均功率
需要测量的物理量：哑铃的质量m，10s内上举哑铃的
高度h（单次上举哑铃的最大高度h0，人在10s内
上举哑铃至最大高度的次数n）。
实验器材：哑铃、体重计、皮尺、秒表
实验步骤：
1.用体重计测出哑铃的质量m；
2.用皮尺测出单次上举哑铃的最大高度h0；
3.测出10秒内上举哑铃至最大高度的次数n；
4.用公式
计算出上举哑铃的平均功率。
实验数据记录表格：
哑铃的
质量
m/kg
上举哑铃的时间
t/m
单次上举哑铃的
最大高度
h0/m
上举哑铃的次数
n
上举哑铃的功率
P/W
做一做
测量中学生上楼的平均功率
依据的实验原理是什么？
需要测量哪些物理量？
需要哪些实验器材？
实验步骤是什么？
记录实验数据的表格如何设计？
实验原理：
假设人匀速上楼，人受到与自身重力平衡的力使其升高，
人上楼做的功
，
平均功率
需要测量的物理量：人的质量m，上楼的高度h，
上楼的时间t。
实验器材：体重计、皮尺、秒表
实验步骤：
1.用体重计测出人的质量m；
2.用皮尺测出上楼的高度h；
3.用秒表测出上楼所用的时间t；
4.用公式
计算出上楼的平均功率。
实验数据记录表格：
人的质量
m/kg
上楼的高度
h/m
上楼的时间
t/m
上楼的功率
P/W
实验器材：体重计、刻度尺、秒表
实验步骤：
1.用体重计测出人的质量m；
2.用刻度尺测出一级台阶的高度h，数出台阶的级数n；
3.用秒表测出上楼所用的时间t；
4.用公式
计算出上楼的平均功率。
实验数据记录表格：
人的质量
m/kg
一级台阶的高度
h/m
台阶的
级数
n
上楼的
时间
t/m
上楼的
功率
P/W
s
如果物体受到的力是F，从计时开始到时刻t这段时间内，物体沿力F的方向移动的距离是s，则力在这段时间所做的功是W=Fs，根据功率的定义式，有
s
是物体在这段时间内的平均速度，于是上式可以写成
一个力对物体做功的功率，等于这个力F与受力物体运动速度v的乘积。
汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度。
根据
解释一下为什么汽车上坡时一般都要从高速档换到低速档呢？
汽车上坡时，司机使用较大的油门，使汽车保持较大的输出功率，但汽车发动机的最大输出功率是一定的，所以根据P=Fv，汽车上坡时，司机要用“换挡”的办法减小速度，来得到较大的牵引力，使汽车更容易上坡。
在平直公路上，汽车受到的阻力较小，这时就可以使用较高转速比的挡位，在发动机功率相同的情况下使汽车获得较高的速度。
在发动机功率一定时，通过减小速度提高牵引力或通过减小牵引力提高速度，效果都是有限的。所以，要提高速度和增大牵引力，必须提高发动机的额定功率（正常工作时的最大输出功率），这就是高速火车、汽车和大型舰船需要大功率发动机的原因。
（多选）关于功率下列说法正确的是（
）
A.做的功越多，功率越大
B.做功的时间越短，功率越大
C.在相同的时间内做的功越多，功率越大
D.功率越大，做功越快
C、D
课堂小结
本节课你学到了哪些知识？本节课你用到了哪些方法？
知识小结
1.功率的物理意义：描述做功快慢的物理量
2.功率的定义：单位时间内所做的功。
3.功率的定义式：
4.功率的国际单位：瓦特（W）
常用单位：千瓦（kW)
1kW=103W
5.
功率的推导式：
方法小结
类比法：将功率与速度类比，建立功率的概念。
比值定义法：用比值定义法定义功率。
