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教学案例设计模版第七章 第三节 功率（一）教材分析 “理解功率，关心生产和生活和生活中常见机械功率的大小及意义”是普通高中物理课程标准共同必修模块“必修2”中对于功率一节的内容标准要求。旨在要求学生理解功率的概念，会进行功率的计算；会分析汽车发动机功率一定时，牵引力和速度的关系；由于功率在生活、生产中应用很广，教学中可充分利用这一优势，指导多举实例，使抽象的概念变得容易接受。发展学生应用知识解决实际问题的能力，树立正确的价值观。 “功率”概念的建立，采用了物理学中经常使用的比值定义法，所以本节课的教学应立足于培养学生的思维能力，通过学习物理研究方法，使学生学会思考问题，对机车启动过程的分析着重培养学生的逻辑思维，引导学生认识物理与社会生活的密切联系。 关于发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系，最好采用课后专题讲座的形式进行，以便分析汽车由开动到匀速行驶的物理过程，使学生养成分析物理过程的习惯，避免简单的套用公式。（二）教学目标知识与技能：1 理解功率的概念。2 知道功率的定义和定义式 ，能够用此公式解答有关问题。3 知道公式P=FV的物理意义，能够运用 公式P=FV解答有关问题。4 区别理解额定功率、实际功率和最大功率。 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，理解功率概念。2. 从功率概念的定义，体会用比值法建立物理概念的方法。3. 理解功率与力和速度的关系，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。 情感态度与价值观：1.通过功率概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己观点，善于合作的良好习惯。2.通过对生活中机械的实际功率额定功率的观察和测量，培养学生学以致用的思想。 （三）教学重点难点教学重点：理解功率的概念。教学难点：理解功率与力、速度的关系，平均功率和瞬时功率的计算。教学难点的突破措施：通过功率概念建立的探究过程，利用边学边讲边练措施，有易到难，让学生结合实际生活，循序渐进的认识基本概念及公式应用。（四）教学用：具多媒体（五）教学过程导入情景（具体的事例）用多媒体分别演示两幅画面，并进行对比。画面一：一台起重机在一分钟内把一顿重的货物匀速提高到预订的高度。画面二：一台起重机在30秒内把一顿重的货物匀速提高到相同的高度。教师指导学生观察刚才的画面上展示的两个过程，起重机都对物体做了功，且做的功是相同的，但是它们完成这些功所用的时间不同，第一台起重机做功所用的时间长，我们说它做功慢，第二台起重机做功所用的时间短，我们说它做功快，通过上述例子，我们知道做功有快慢之分，今天我们就来学习表示物体做功快慢的物理量-功率。进行新课（设计的问题情境）一、 功率 首先，以提问的方式复习上一节所学习的主要内容，重点是功的概念和功的物理意义。然后提出力对物体做功的实际问题，不但存在着做功多少的问题，还有做功快慢的区别。做功多少的计算我们上课已经讨论了功的计算公式，引导学生思考：物理学中又如何来描述做功快慢的呢？物理学中为了描述力对物体做功的快慢，引入了“功率”这一物理量，本节课我们就来研究这个问题。 情景设置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,t1t2 B. W1=W2,t1W2,t1=t2 D. W1W2,t1t2 学生能够想到利用工作量与时间的比值来衡量甲、乙两人的工作快慢。用比值来反映快慢，比值大的快，比值小的慢。 在以上基础上，引出“功率”概念。 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；另一个是比较在相同时间内完成的功在物理学中，功W跟完成这些功所用时间t的比值 叫做功率。物理意义：表示力对物体做功快慢的物理量。 上式是功率的定义式，也是功率的量度式，P与W、t间无比例关系，做功快慢由做功的物体决定。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。指导学生说出公式中各个字母所表示的物理量和单位。并概括功率的单位，国际单位：瓦特，常用单位有千瓦。课堂训练1、关于功率，下列说法中正确的是（ BD）A、功率是说明做功多少的物理量B、功率是说明力做功快慢的物理量C、做功时间越长，功率一定小D、功率大的机械在单位时间里做的功多开拓视野：常见机械做功功率摩托车：2103W汽车发动机：5104W15104W万吨巨轮约约1106W喷气客机约2108W火箭的发动机约11013W猜想：从以上机械功率中猜测功率和速度的关系例1 一个物体在力F的作用下，在时间t内发生的位移为s，已知作用力F的方向和位移方向相同，求： （1）力F所做的功；（2）力F的功率。让学生推导功率的另一种求解公式P=FV，即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积。由于v=s/t,当t是一段时间时，v就是平均速度，则P=FV求出的就是平均功率，当t足够小，v就是瞬时速度，则P=FV求出的就是瞬时功率。讨论：由P=W/t求出的是平均功率还是瞬时功率？综合学生讨论总结：P=W/t求平均功率P=FV可求平均功率（v是平均速度）P=FV可求瞬时功率（v是瞬时速度）课堂训练2 关于功率以下说法中正确的是（D）A、据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大B、据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C、据 P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功， 就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D、根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。二、额定功率与实际功率讨论：机械能否超负荷运转？总结：1、额定功率：是指机器在额定转速下可以长时间工作的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。3、机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。课外作业：很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来，并计算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少电能？哪一步机器最耗电？并与同学课下交流。三、功率与速度讨论：对于公式 P = F v1、当P 一定时，F 和 v 有什么关系？2、当F 一定时，P 和 v 有什么关系？3、当v 一定时，F 和 P 有什么关系？例2 某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度？在同样的阻力下,如果匀速行驶速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?匀速行驶时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N由P =Fv 得V= 33.3m/s=120km/h以较低的速度行驶时, v=54km/h=15m/s实际功率P =Fv =180015W=27kW注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率（六）教学评价基础过关1、功率的单位，在国际单位制中的单位：_，符号：_ 。常用的功率单位还有_它们与国际单位的关系是_。而单位W、J、s之间的关系_。功率是_（矢量，标量）。2.关于功率，下列说法中正确的是（ ）A、功率是说明做功多少的物理量 B、功率是说明力做功快慢的物理量C、做功时间越长，功率一定小 D、力做功越多，功率一定大3. 物体质量为2kg,作自由落体运动，（g=10m/s2）求：（1）前3s内重力的平均功率（2）第3秒末重力的瞬时功率,（3）第3s内重力的平均功率4. 某人用同一水平恒力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( )A. W1=W2，P1=P2 B. W1=W2， P1P2 C. W1W2，P1P2 D. W1W2，P1=P25. 设飞机飞行中所受阻力与速度的平方成正比，如果飞机以速度V匀速飞行时，其发动机功率为P，则飞机以2v匀速飞行时，其发动机的功率为：（ ）A 2P B 4P C 8P D 无法确定6质量3 kg的物体，在水平力F6 的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间3 s，求：（1）力F在3 s内对物体所做功的功率。（2）在3 s末力F对物体做功的功率。能力提升（2个）1如图分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F1、F2、F3做功的功率大小关系是AP1=P2=P3BP1P2=P3 CP3P2P1DP1P2P32、从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地时，重力的瞬时功率为( ) A. 400W B. 300W C. 500W D. 700W（七）板书设计1、意义：功率是表示做功快慢的物理量。2、定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。3、定义式：PW/t4、功率的单位，在国际单位制中的单位：瓦特，符号：W。常用的功率单位还有KW它们与国际单位的关系是1KW=103W.而单位W、J、s之间的关系1w=1J/S=1Nm/s5功率是标量。二、额定功率和实际功率1、额定功率：指动力机器长时间工作时的最大输出功率.。一个动力机器的额定功率是一定的。2、实际功率：机器工作时实际输出的功率。实际功率应小于或等于额定功率，绝不能长时间稍大于额定功率，否则会损坏机器.三、平均功率和瞬时功率1、平均功率：表示力在一段时间内做功的平均快慢。平均功率对应一个时间段。 2、瞬时功率：表示力在瞬时间做功的快慢。瞬时功率对应一个时刻。（八）教学反思 ：本节课引导学生认识物理与生活的密切联系，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