4.2 功率 教案 高中物理新教科版必修第二册（2022-2023学年）

/index4.2功率教学目标：通过分析日常生活中的实例，比较做功快慢，建构功率的概念，深化对功率概念的理解；比较并理解和，能根据情况选择合适的公式解决实际问题，培养学生的科学思维和科学探究能力；了解生产和生活中常见机械的功率，认识功率概念在生活中的广泛应用的价值，体会科技发展对生产生活的强大推动力，培养学生的科学态度与责任。理解功率和能量之间的关系，深化对能量观念的理解。教学重点：功率的概念；功率与力、速度的关系；教学难点：汽车发动机的额定功率、牵引力与速度之间的关系的动态分析教学方法：引导学生观察、分析实例，建构概念，设置问题，用问题引导学生思考，开展讨论交流活动。课时安排：2课时问题引入：人们经常使用机械做功来替代人力或畜力做功。请从身边寻找做功的事例，并思考机械与人力或畜力在做功快慢方面有什么差异。这些差异给生产和生活带来什么影响？新课教学：做功快慢的描述【讨论与交流】在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1t的建材从地面运到三楼。方式一：由搬运工分批搬运，需时2h.方式二：用塔式起重机提升，需时8min.方式三：用升降机提升，需时1min.请思考以下问题：（1）用不同的方式运送，对建材所做的功是否相同？这三种方式所用的时间不同，做功的快慢如何描述？总结：1、功率：描述做功快慢的物理量。定义：物理学上把力对物体所做的功与做功所用时间之比，称为功率，用符号“”表示。定义式：单位：瓦特，简称瓦，符号“W”，1kW=1000W。功率是标量，用于描述能量变化的快慢的程度。额定功率：机械长时间工作的最大允许功率。瞬时功率：功率与力、速度【思考问题】一个物体以速度做匀速直线运动，它受到一个与运动方向相同的恒力的作用，请求出恒力的功率。设经过时间，物体的位移为。得：说明：若为平均速度，则为平均功率；若为瞬时速度，则为瞬时功率。【讨论与交流】（1）公式中的是指合力还是某一个力？（2）公式和都可以用来计算功率。它们在应用时有什么区别？公式用来计算平均功率；公式既可以计算平均功率，也可以计算瞬时功率。【思考问题】（1）汽车上坡时，如果要保持与在水平路面行驶时相同大小的速度行驶，必须加大油门，请用物理知识解释原因。（2）汽车上坡时，如果要保持与在水平路面行驶时相同的功率行驶，则必须换挡减速，请用物理知识解释原因。例题：某同学随家人一起出行时，家人告诉他两个开车省油的窍门：车越重越耗油，所以要减轻汽车重量，除了必备的应急物品以外，非必要的物品最好不要放在车上。汽车启动和行驶过程中尽量不要猛踩油门突然加速。然后家人问他：“你在学校学了不少物理知识，能不能分析一下这些开车省油的窍门到底有没有道理？”请帮这名同学分析一下其中的原理。【思考问题】（1）汽车在水平面上加速与匀速行驶时牵引力有什么不同？在这两种情况下，速度相同时牵引力的功率是否相同？加速：，匀速：，,（2）在水平路面上，一辆汽车采用恒定功率的加速方法，请分析汽车的加速度如何变化？汽车的运动性质是怎样的？由得，减小，由的，加速度减小，当时，，速度达到最大。汽车做加速度减小的加速运动。（3）在水平路面上，一辆汽车采用恒定加速度的加速方法，请分析牵引力的功率如何变化？汽车加速度如何变化？汽车的运动性质是怎样的？由的，牵引力不变，，功率增大至额定功率，再以额定功率加速的方法进行加速。汽车先做匀加速直线运动，然后做加速度减小的加速运动。（4）比较两种加速方式，你认为哪种加速方式更省油？生产和生活中常见机械的功率学生阅读教材，分析实例，说明机械功率与生活密切相关。运动健身方面：骑