功率教案新课标

1、5.3 功率教案 （新课标 ）一、教学目标理解功率的概念：知道功率是表示做功快慢的物理量。知道功率的定义和定义式P= /t ;知道在国际单位制中,功率的单位是瓦特。知道公式P= Fv的物理意义。掌握功率的计算：能够用公式P=/t解答有关的问题。能够用公式P=Fv解答有关的问题。二、重点、难点分析功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容，如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。瞬时功率的概念学生较难理解，这是难点。学生往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量，这个难点就

2、不易突破，因此，在前面讲清楚功率的物理意义很有必要，它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。三、主要教学过程引入课题首先以提问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中，有做功快慢之分，物理学中又是如何来描述的？这节课我们就来研究这个问题。教学过程设计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 1，所用时间为 t1 ；力 F2 对乙物体做功为 2，所用时间为 t2 ，在下列条件下，哪个力做功快？A.1=2,t1>t2;B.1=2,t1Vt2;c.1>2,

3、t1=t2;D.1V2,t1=t2。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/t 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， t的单 P 明确告诉学生上式即为功率的定义式，然后说明位，用 j 、 t 用 s 作单位， P 的单位为 j/s ，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v 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。然后提出问题，与学生

4、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。平均功率与瞬时功率举例一个质量是1.0g 的物体，从地面上方 20 高处开始做自由落体运动，第 1s 时间内下落的位移是多少？这1s 内重力对物体做多少功？第2s 时间内物体下落的位移是多少？这 1s 内重力对物体做多少功？前 1s 和后 1s 重力对物体做功的功率各是多大？这2s 时间内重力对物体做功的功率是多

5、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P= /t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：平均功率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AP=F v此为瞬时功率计算公式讨论：如果作用于物体上的力 F 为恒力，且物体以速度v 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

6、使其在额定功率状态工作，根据 P= Fv可知：当路面阻力较小时，牵引力 F 也小， v 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， v 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，可以同时增大，但是这一情况应 v 和 F 牵引力仍可增大，即以二者乘积等于额定功率为限度，即当Fv=P额。以后，这种情况不可能实现。应用公式P= Fv计算=1g的物体做自由落体运动中下落1s 末和 2s 末的瞬时功率。由v1 = 10/s按公式求得 P1 = 100j ;由v2 = 20/s按

7、公式求 得 P2=200j 。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。例题讲解例1.如图1所示，位于水平面上的物体A的质量=5g,在F= 10N的水平拉力作用下从静止开始向右运动，位移为s=36时撤去拉力F。求：在下述两种条件下，力F对物体做功的平均功率各是多大？设水平面光滑；设物体与水平面间的动摩擦因数0 =0.15。解答过程可分为三个阶段：让学生计算力F在36位移中所做的功，强调功只由 F 和 s 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=360j。由同学计

8、算这两次做功所用分别求生t1 =6s, t2=12s。用功率的定义式即平均功率的计算公式求得 P1 = 60, P2= 30如果有的同学用公式vt2=2 as分别求生每次的末速度，再用公式例2.如图2所示，位于水平面上的物体A,在斜向上的恒定拉力作用下，正以 v = 2/s的速度向右做匀速直 线运动。 已知 F 的大小为 100N， 方向与速度v 的夹角为37°，求：拉力 F 对物体做功的功率是多大？物体向右运动 10s 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P= Fvcos民,并提醒学生，不要认为F与v总是在同一直线上；并且知道，在功率已知的条

9、件下，可以用= P-t计算一段时间内 力所做的功。第问的结果为P= 160;第问的结果为=1600j o例 3课本p 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 v 的乘积为一定值，在图中为双曲线，设阻力 f 正比v ，则这两条线的交点P 的横坐标值即为最大速度v 。课堂小结.我们讲了功率概念之后，得到了两个公式，定义式P=/t和瞬时功率的公式 P=F v。.公式P= /t中的t趋近于零时，P即为瞬时功率。不为瞬v中，当Fv=P过此公式主要用来计算平均功率。公式P 即为瞬应的时间段。五、说明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10， 表明它每秒钟可以将10j 的电能转化为机械能，不管它是否工作。因而机器的功率实际上可以表示它进行能量转