鲁科版必修二 功率 教案 (1).doc

功率本节教材分析（1）三维目标（一）知识与技能 1知道功率的物理意义、定义式、单位。2理解功率的导出式p=fv的物理意义，并掌握其用法，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。3理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。（二）过程与方法 1通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，通过功率的定义过程，体会应用比值方法建立物理概念的方法。2学会求解各种不同的功率。3运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。（三）情感、态度与价值观1使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。2提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。3培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。（2）教学重点 1理解功率的概念。2知道功率的种类及其计算。（3）教学难点1功率的表达式p=fv的物理意义和运用。2瞬时功率和平均功率的计算。（4）教学建议 “理解功和功率，关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。”功率的概念来源于生产和生活，功率的知识是机械功概念的进一步延伸，在生产和生活实际中应用的例子很多很广，而且功率与力、功率与速度的关系又是联系实际生活和科学实践的纽带，教学中可充分利用这一优势，使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力，树立正确的价值观。使学生学会应用基本公式进行计算，而且可以增进学生对平均功率和瞬时功率的理解；机动车起动问题的分析过程有利于学生养成分析物理过程的习惯，培养学生的逻辑思维能力，综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力，避免简单地套用公式；在建立“功率”概念中，让学生通过学习物理研究方法，体会用比值方法来建立新的物理概念，使学生学会思考问题；通过充分利用书中的插图以及联系生活中实例的教学，引导学生认识物理与社会生活的密切联系，可以让学生感受生活中物理无处不在，无时不在影响我们的生活，从而激发学生学习物理的兴趣；通过学生设计测量人的做功功率的实验，达到学以致用的目的，培养学生运用科学知识解决实际问题能力。导入一问题导入 教师：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。（引发学生思考，让学生从身边生活寻找做功快慢的事例，并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。）导入二问题讨论：使用机械可省力、省距离但不会省功，但是现代人使用机械劳动取代人的体力劳动，省力、省距离是无所谓的，为何还要使用机械呢？现代人使用大型机械代替小型机械劳动的根本目的是什么？视频：今昔劳动场面对比。小结：使用机械可以节约劳动时间，也就是相同时间内可以多做功，不用的机械做功时，相同的时间做功的多少一般是不同的。即不用的机械做功时，存在做功快慢不同的问题。追问：如何比较做功快慢呢？类比：不同的运动物体往往运动快慢也是不同的， 的比值可以用于比较物体的运动快慢，把的比值叫作“速度”，公式 教学过程设计1功率初中同学们学习过功率的有关知识，都知道功率是用来描述力做功快慢的物理量。我们一起讨论一些问题。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 b cd 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wt这一比值进行分析判断的。让学生把这个意思说出来，然后总结并板书如下：功率是描述做功快慢的物理量。功和完成这些功所用的时间之比，叫做功率。如果用表示功，表示完成这些功所用的时间，表示功率，那么。明确告诉学生上式即为功率的定义式，然后说明的单位，用、用作单位，的单位为，称为瓦特，符号为。最后分析并说明功率是标量。接下来着重说明，功率的大小与单位时间内力所做的功为等值。至此，再将功的定义式与速度的定义式作类比，使学生理解，虽然研究的是不同性质的问题，但是研究方法是相同的（同时也为后面讲瞬时功率做了些准备）。然后提出问题，与学生一起讨论功率的物理意义。上一节我们讲了功的概念、功的公式之后，经过分析和讨论，对功的物理意义已有所了解。谁能复述一下？在学生说出做功过程是能量转化过程之后，立即启发：那么做功快慢恰能表明能量转化的快慢吗？因此，应该将功率理解为是描述做功过程中能量转化快慢的物理量，并将这一认识进行板书。2平均功率与瞬时功率举例：一个质量是的物体，从地面上方高处开始做自由落体运动，第时间内下落的位移是多少？（与学生一块算出是，）这内重力对物体做多少功？（与学生一起算出）第时间内物体下落的位移是多少？（）这内重力对物体做多少功？（）前和后重力对物体做功的功率各是多大？（）这时间内重力对物体做功的功率是多大？（）指出即使是同一个力对物体做功，在不同时间内做功的功率也可能是有变化的。因而，用求得的功率只能反映t时间内做功的快慢，只具有平均的意义。板书如下：（1） 平均功率为平均功率的定义式。（2）瞬时功率为了比较细致地表示出每时每刻的做功快慢，引入了瞬时功率的概念，即瞬时功率是表示某个瞬时做功快慢的物理量。提出瞬时功率如何计算的问题后，作如下推导：一段较短时间内的平均功率可以写成如下公式（），而，故有仍为平均功率。上式中，当时，即为瞬时速度，因而有下式：此为瞬时功率计算公式讨论：如果作用于物体上的力为恒力，且物体以速度匀速运动，则力对物体做功的功率保持不变。此情况下，任意一段时间内的平均功率与任一瞬时的瞬时功率都是相同的。很多动力机器通常有一个额定功率，且通常使其在额定功率状态工作（如汽车），根据可知：当路面阻力较小时，牵引力也小，可以大，即汽车可以跑得快些；当路面阻力较大，或爬坡时，需要比较大的牵引力，必须小。这就是爬坡时汽车换低速挡的道理。如果动力机器原来在远小于额定功率的条件下工作，例如汽车刚刚起动后的一段时间内，速度逐渐增大过程中，牵引力仍可增大，即f和v可以同时增大，但是这一情况应以二者乘积等于额定功率为限度，即当以后，这种情况不可能实现。应用公式计算的物体做自由落体运动中下落末和末的瞬时功率。由按公式求得；由按公式求得。根据上述结果启发学生思考瞬时功率的物理意义。最后指出，此题中是重力对物体做功，使重力势能逐渐向动能转化。随着时间的延续，重力势能向动能转化加快。3例题讲解例1 如图1所示，位于水平面上的物体的质量，在的水平拉力作用下从静止开始向右运动，位移为时撤去拉力 。求：在下述两种条件下，力对物体做功的平均功率各是多大？（取）（1）设水平面光滑；（2）设物体与水平面间的动摩擦因数。解答过程可分为三个阶段：让学生计算力在位移中所做的功，强调功只由和这两个要素决定，与其它因素无关，因而两种情况下力f做的功相同，均为。由同学计算这两次做功所用的时间。用牛顿第二定律求出；用分别求出。用功率的定义式即平均功率的计算公式求得。如果有的同学用公式分别求出每次的末速度，再用公式求出每次的平均速度和，最后用和求得最后结果也可以，并指出这是解决问题的另一思路。例2 如图2所示，位于水平面上的物体，在斜向上的恒定拉力作用下，正以的速度向右做匀速直线运动。已知f的大小为，方向与速度的夹角为，求：（1）拉力f对物体做功的功率是多大？（2）物体向右运动的过程中，拉力f对它做多少功？（）通过此例题的解答，让学生掌握功率的计算公式，并提醒学生，不要认为f与总是在同一直线上；并且知道，在功率已知的条件下，可以用计算一段时间内力所做的功。第（1）问的结果为；第（2）问的结果为。例3 课本第一册（选修）113上的例题，先让学生自己看。让学生注意船速增大的物理过程分析，然后结合图3再做讲解。指明船在额定功率条件下行驶，牵引力f与速度的乘积为一定值，在图中为双曲线，设阻力正比，则这两条线的交点的横坐标值即为最大速度。三、课堂小结、板书设计：1我们讲了功率概念之后，得到了两个公式，定义式和瞬时功率的公式。2公中的趋近于零时，即为瞬时功率。不过此公式主要用来计算平均功率。公式中，当为瞬时速度时，即为瞬时功率四、说明1将功率理解为表示能量转化快慢的物理量具有普遍意义。如一台电动机的额定功率是，表明它每秒钟可以将的