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视频课题：高一物理人教版必修二第7章第3节“功率”綦江
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教学目标
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
从功率概念的定义,体会用比值方法建立物理概念的方法。
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
了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率区别和联系
2学情分析
学生初中接触过功率概念,但对于计算不是特别擅长
本节课功率的学习的两大公式的理解需要进一步加强
3重点难点
理解功率的概念,并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。
正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义,并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【讲授】功率
㈠、新课导入
思考与讨论1
一台起重机甲在60s内把1吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机乙在30s内把1吨的货物匀速提到相同的高度。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系?
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系?
3、你是怎么比较它们做功快慢的?
思考与讨论2
起重机甲在30s内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系?
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系?
3、你是怎么比较它们做功快慢的?
预测学生可能有以下认识:
1、选择相同时间,比较做功多少,做功多的,做功就快;
2、选择做相同的功,比较做功的时间长短,时间长的,做功就慢;
3、类比“速度”的定义方法,用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”;
(对学生提出结论可能有问题或不完整,教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法,体会比值法定义功率概念。)
㈡、新课推进
一、功率的含义
1.物理意义:表示物体做功快慢的物理量。(板书)
2.定义:功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。(板书)
3.定义式:P=W/t(板书)
4.功率是标量(板书)
5单位:(板书)教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。
国际单位:瓦特(w),常用单位:千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板书) W→功→单位:焦耳(J) t→做功所用时间→单位:秒(s)
换算关系:1kw = 1000w1w=1J/s(板书)
例1:一个质量是1.0kg的物体,从地面上方20m高处开始做自由落体运动,求第1s和第2s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大?
二、功率P与力F、速度v的关系(板书)
1. 功率与力、速度的关系推导(板书)
问题
一个物体在F的作用下,在时间t内 发生的位移为 L,已知作用力F的方向和位移方向相同,求:1)力F所做的功:)力F的功率 :
2.公式:P=Fv(F与位移s或v同方向)(板书)
即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积.。注意F是速度v方向上的作用力。
分析讨论:由v=s/t求出的是物体在时间t内的平均速度,代入公式P=Fv求出的功率是F在时间t内的平均功率;如果t取得足够小,则v表示瞬时速度,此时由P=Fv求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当v为平均速度时,求得的功率就是平均功率,v为瞬时速度时,求得的功率就是瞬时功率。
总结:v是平均速度 ,P是平均功率 (F为恒力,且F与 同向)(板书)
v是瞬时速度,P是瞬时功率(板书)
说明:让学生通过思考自己身边所熟悉的问题,认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。
教师:你对“额定功率和实际功率以及平均功率和瞬时功率”是怎样理解的?
①额定功率:指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值。
额定功率是动力机械重要的性能指标,一个动力机械的额定功率是一定的,机器不一定都在额定功率下工作。
②实际功率:机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。实际功率可以小于额定功率,可以等于其额定功率(称满负荷运行),但不能大于额定功率,否则容易将机械损坏。
机车启动过程中,发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
③平均功率:物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率。通常用定义式P=W/t描述,只有当物体匀速运动时,才等于瞬时功率。
④瞬时功率:物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。通常用P=Fv表示,必须注意F、v与P的同时性。
教师:(课件展示)
⑴当牵引力F一定时,功率P和速度v之间有什么关系?
⑵当速度v一定时,牵引力F和功率P之间关系如何?
⑶当输出功率P一定时,牵引力F和速度v之间有什么关系?根据公式P =Fv可知,物体的运动速度v与牵引力F成反比,如果汽车需要较大的牵引力,就必须减小运动速度。课件展示
3.推广式:P=Fvcosα (α为力F与瞬时速度v方向间的夹角)
练习题:
1.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
2.某人用同一水平力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,P1>P2
C.W1>W2,P1>P2
D.W1>W2,P1=P2
3.从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体物体在空中运动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
㈢、本课小结
先让学生总结,教师后补充,用实物投影的形式显示本节课的内容和方法。
通过本节课的学习,我们知道了以下几个问题:
1.功率是表示物体做功快慢的物理量
2.功率的单位有 W、KW、1KW=1000W
3.功率的求解公式有:P=W/t,P=Fv其中P=W/t和P=Fv可用来求解平均功率,而P=Fv也可用来求解瞬时功率。
㈣、布置作业
1.质量为m的物体自高处自由落下,时间t内重力的平均功率为,t秒末重力的瞬时功率为。
2.设飞机飞行时所受的阻力与其速度的平方成正比。如果飞机以速度v匀速飞行时其发动机的功率为P,则飞机以2v的速度匀速飞行时其发动机的功率为。
3.跳绳是一种健身运动,设某运动员的质量是50kg,他1分钟跳180次,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少瓦?(g取10m/s2)
7.3《功率》教学设计
【教学目标】
㈠知识与技能
1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义
2、P=W/t，P=Fv的运用
㈡过程与方法
1、P=W/t通常指平均功率，Δt→0为瞬时功率
2、P=Fv
㈢情感、态度与价值观
感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观。
【教学重点】
理解功率的概念，并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。
【教学难点】
正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。
【教学方法】教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
【教学工具】投影仪、投影片、录相资料、课件。
【教学过程】
㈠、新课导入
思考与讨论1
一台起重机甲在60s内把1吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机乙在30s内把1吨的货物匀速提到相同的高度。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？
3、你是怎么比较它们做功快慢的？
思考与讨论2
起重机甲在30s内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？
3、你是怎么比较它们做功快慢的？
预测学生可能有以下认识：
1、选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快；
2、选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢；
3、类比“速度”的定义方法，用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”；
(对学生提出结论可能有问题或不完整，教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法，体会比值法定义功率概念。)
㈡、新课推进
一、功率的含义
1．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。(板书)
2.定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。(板书)
3．定义式：P=W/t(板书)
4．功率是标量(板书)
5单位：(板书)教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。
国际单位：瓦特(w)，常用单位：千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板书) W→功→单位：焦耳(J) ｔ→做功所用时间→单位：秒(s)
换算关系：１kw = 1000w１w=１J/s(板书)
例1:一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动，求第1s和第2s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大？
二、功率P与力F、速度v的关系(板书)
1. 功率与力、速度的关系推导(板书)
问题
一个物体在F的作用下，在时间t内 发生的位移为 L，已知作用力F的方向和位移方向相同，求：1）力F所做的功：）力F的功率 ：
2.公式：P=Fv(F与位移s或v同方向)(板书)
即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积.。注意F是速度v方向上的作用力。
分析讨论：由v=s/t求出的是物体在时间ｔ内的平均速度，代入公式P=Fv求出的功率是F在时间ｔ内的平均功率；如果ｔ取得足够小，则v表示瞬时速度，此时由Ｐ＝Fv求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当v为平均速度时，求得的功率就是平均功率，v为瞬时速度时，求得的功率就是瞬时功率。
总结：v是平均速度 ，P是平均功率 (F为恒力，且F与 同向)(板书)
v是瞬时速度，P是瞬时功率(板书)
说明：让学生通过思考自己身边所熟悉的问题，认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。
教师：你对“额定功率和实际功率以及平均功率和瞬时功率”是怎样理解的？
①额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值。
额定功率是动力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一定的，机器不一定都在额定功率下工作。
②实际功率：机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率(称满负荷运行)，但不能大于额定功率，否则容易将机械损坏。
机车启动过程中，发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
③平均功率：物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率。通常用定义式P=W/t描述，只有当物体匀速运动时，才等于瞬时功率。
④瞬时功率：物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。通常用P=Fv表示，必须注意F、v与P的同时性。
教师：(课件展示)
⑴当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？
⑵当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？
⑶当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？根据公式P =Fv可知，物体的运动速度v与牵引力F成反比，如果汽车需要较大的牵引力，就必须减小运动速度。课件展示
3.推广式：P=Fvcosα (α为力F与瞬时速度v方向间的夹角)
练习题:
1.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
2.某人用同一水平力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，P1＞P2
C.W1＞W2，P1＞P2
D.W1＞W2，P1=P2
3.从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体物体在空中运动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
㈢、本课小结
先让学生总结，教师后补充，用实物投影的形式显示本节课的内容和方法。
通过本节课的学习，我们知道了以下几个问题：
１．功率是表示物体做功快慢的物理量
２．功率的单位有 W、KW、1KW＝1000W
３．功率的求解公式有：P=W/t，P=Fv其中P=W/t和P=Fv可用来求解平均功率，而P=Fv也可用来求解瞬时功率。
㈣、布置作业
１．质量为ｍ的物体自高处自由落下，时间ｔ内重力的平均功率为，ｔ秒末重力的瞬时功率为。
２．设飞机飞行时所受的阻力与其速度的平方成正比。如果飞机以速度v匀速飞行时其发动机的功率为P，则飞机以2v的速度匀速飞行时其发动机的功率为。
３．跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50kg，他1分钟跳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少瓦?(ｇ取10ｍ/s2)
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