2019-2020学年高中物理 7.3功率精品教案 新人教版必修2.doc
高中物理 7.3功率精品教案 新人教版必修2
73 功率[精讲精析][知识精讲]知识点 1.功率(1) 定义:功W 跟完成这些功所用的时间t 的比值叫做功率.(2) 公式 P=W/t说明:此公式是功率的定义式,使用于任何情况下的功率计算(3) 单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W.(4) 物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量,它由物体做的功与做这些功所需的时间决定,并不单纯由做功的多少决定.只是在做功时间相同的情况下,才能认为做功多则功率大注意 (1)功(W)与完成这些工所用时间(t)之比值(W/t),实际上是平均功率的的概念,当做功快慢不发生变化时,比值为一定值.若要表示t 时刻的瞬时功率,则在t 时刻附近，选很小一段时间Δt,与用这段时间所完成的功ΔW 与Δt 之比值就是t 时刻的瞬时功率。
(2)功率的另一表达式P=W/t=Fscos α/t=FVcos α上式中F 表示某一力;v 表示速度，α表示F 与v 方向的夹角.上式的应用有以下几种情况:a. 若F 为某一恒力,速度v 大小和方向不变时,平均功率和瞬时功率相同b. 若F 为某一恒力,速度方向不变而大小变化，某一段时间内平均速度为v,则P=FVcos α求得这一段时间内的平均功率c. 若F 为某一恒力,某一时刻速度为v,则P=Fvcos α求得这一时刻的瞬时功率d. 若某一时刻力为F,速度为v,两者夹角为α,则P=Fvcos α求得这一时刻的瞬时功率e. 若F 与v 夹角α=0时,公式变为P=Fv(3)额定功率和实际功率额定功率是发动机正常工作时的最大功率，通常都在铭牌上标明.机器工作时,必须受额定功率的限制。
发动机的输出功率(即实际功率),可以小于额定功率，有时实际功率也会略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率.例1. 如图所示,倾角为30º,长度为10cm 的光滑斜面。
一质量为1.2kg 的物体从斜面顶端由静止开始下滑,求物体滑到斜面低端时重力做功的瞬时功率是多少？整个过程中重力做功的平均功率是多少?(g 取10m/s 2)[思路分析]先受力分析，由牛顿第二定律求出物体运动的加速度，从而求出物体到达低端时速度的大 小和方向，由公式P=Fvcos α求得.物体下滑时做匀加速直线运动，受力情况如图所示. 由牛顿第二定律F=ma 得物体的加速度a=Gsin α/m=gsin30º=10×1/2m/s 2=5 m/s 2下滑到低端时的速度10m s == 30N此时重力的瞬时功率P=Gvcos α=mgvcos60º=1.2×10×10×1/2 J=60J物体下滑时间t=v/a=10/5 s=2s重力做功的平均功率P=W/t=60/2 W=30W[答案]60W 30W[总结]对功率的计算，瞬时功率只能用P=Fvcos α计算，平均功率P=W/t 计算,当恒力做功时也可用P=Fv 计算.[变式训练]固定光滑斜面的倾角α=30º,质量为m 的物体由静止开始下滑,滑行距离为x 时,重力的瞬时功率为( )A.[答案] B知识点2.机车起动的两种过程(1) 一恒定的功率起动机车以恒定的功率起动后，若运动过程所受阻力f 不变,由于牵引力F=P/v 随v 增大,F 减小.根据牛顿第二定律a=(F-f)/m=P/mv-f/m,当速度v 增大时,加速度a 减小，其运动情况是做加速度减小的加速运动。
高中物理专题7.3功率教学设计新人教版必修2
功率《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率，关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。
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；尝试自己设计实验，测量人在某种运动中的功率。
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，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。
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。
本节内容是对“功”的学习进一步深化。
让学生体会采用比值定义的物理研究方法，通过对平均速度，瞬时速度的类比以及联系生活和生产实际中一些机械功率的大小和意义的教学，使学生对平均功率，瞬时功率的物理意义有较深刻的理解，让学生认识物理与社会的密切联系，培养学生的理解能力和理论联系实际的科学研究方法，通过对机车起动过程的分析着重培养学生的逻辑思维，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。
2．功率这一概念日常生活中常用到，如汽车、火车发动机等都有标称的额定功率，所以对额定功率和实际功率做了简单介绍，以利于学生在物理学习中联系生产、生活实际。
3．关于汽车启动动、发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系，最好采用课后专题的形式进行，以便通过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，避免简单地套用公式。
【知识与能力】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。
【过程与方法】1．P＝W/t通常指平均功率，Δt→0时为瞬时功率；2．用P＝Fv分析汽车的启动，注意知识的迁移。
【情感态度价值观】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。
高中物理 第七章 3功率教案 新人教版必修2
功率一、教学目标二、重点、难点分析1．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。
2．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（一）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。
（二）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．W1＝W2，t1＞t2B．W1＝W2，t1＜t2C．W1＞W2，t1＝t2D．W1＜W2，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W／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W表示功，t明确告诉学生上式即为功率的定义式，然后说明P的单位，W用J、t用s作单位，P 的单位为J／s，称为瓦特，符号为W。
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（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。
高中物理新课标人教版必修2优秀教案：7.3功率
3 功率整体设计“理解功率，关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”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；尝试自己设计实验，测量机械在工作中的功率.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，使抽象的物理概念变得容易接受.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.在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，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.通过学生设计测量机械功率的实验，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的能力.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.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，以便通过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，避免简单地套用公式.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，瞬时功率和平均功率的计算.课时安排1课时三维目标知识与技能1.理解功率的概念.2.知道功率的定义和定义式P=t W ，能够用公式P=tW 解答有关的问题.3.知道公式P=Fv 的物理意义，能够用公式P=Fv 解答有关的问题.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，体会用比值方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，坚持原则，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.教学过程导入新课多媒体导入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1分钟内把1吨重的货物匀速提到预定的高度.画面二：另一台起重机在30秒内把1吨货物体匀速提到相同的高度.教师指导学生观察刚才画面上展示的两个过程中，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时间长，我们说它做功慢；第二台起重机做同样的功，所用的时间短，我们说它做功快.通过上述例子，我们知道力对物体做功有快慢之分，今天我们就来学习表示物体做功快慢的物理量——功率.情景导入教师指导学生回忆日常生活中人们劳动时的情景，并分组让学生举例，讨论分析人和机械做功有什么区别，教师归纳.1.挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多.2.建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上，起重机和搬运工相比，起重机要比工人快得多.3.从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多4.家住在高楼（如9层），乘电梯比走路要快得多.5.拖拉机耕地比牛耕地要快得多，等等.列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，研究功率具有重要的现实意义.引出本节课的学习内容——功率.图片导入大屏幕投影有关功率的几幅图片，并提供相应的性能参数，让同学们仔细观察，体会即将学习的物理量——功率，是衡量机械的重要参数.自行车长时间前进功率约70 W；优秀运动员短时间功率可达到1 kW韶山型电力机车输出功率为4 200 kW通过观察图片，引导学生体会，在不同的机械装置中，功率这一参数的数值是不同的，它就是用来描述物体做功快慢的.学习了本节课，我们会对“功率”这一参数，有更加深刻的理解.推进新课一、功率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，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节课已经讨论了功的计算公式，引导学生思考：物理学中又是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.情境设置1：现有甲、乙两人摘棉花，甲6天摘了500 kg ，乙8天摘了600 kg ，你打算怎样比较谁摘得快,并说出你的方法.情境设置2：力F 1对甲物体做功为W 1，所用时间为t 1；力F 2对乙物体做功为W 2，所用时间为t 2，在下列条件下，哪个力做功快（ ）A ．W 1=W 2，t 1＞t 2B ．W 1=W 2，t 1＜t 2C ．W 1＞W 2，t 1=t 2D ．W 1＜W 2，t 1=t 2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，继续创设情境，引出“功率”的概念.对于功率的概念，初中已经作了初步的学习，因此学生在理解上较为容易.教师直接创设情景主要是让学生感受“功率”这一概念提出的必要性.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；另一是比较在相同的时间内完成的功.在物理学中，一个力所做的功W 跟完成这些功所用时间t 的比值t W ，叫做功率.用P 表示，即P=tW . 物理意义：功率是描述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，做功的快慢由做功的物体本身决定.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.【讨论与交流】小实验：把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑.请同学仔细分析一下，在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？如果斜面的倾角增大，情况会有什么变化？倾角增大时，功率是否也增大？提示：①比较不同倾角时的功率，应注意硬币开始下滑处的高度应相同.讨论功率时须指明哪个力的功率.②实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率.注意引导学生进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行的推演，使思维更加严密.开拓视野：认识一些常见机械做功功率①汽车发动机：5×104 W —15×104 W②摩托车约2×103 W③喷气客机约2×108 W④火箭的发动机约1×1013W⑤人的平均功率约1×102 W ，优秀运动员短时间内的功率可达1 000 W⑥人心脏跳动的功率1.5 W 左右⑦万吨巨轮106 W 以上⑧蓝鲸游动的功率可达350 kW 等等.例 一个物体在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.解答：略.由此得到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求出的是物体在时间t内的平均速度.则P=Fv求出的是F在时间t内的平均功率.如果t 取得足够小，则v就可以为某一时刻的瞬时速度,据P=Fv求出的就是F在该时刻的瞬时功率. 讨论：由P=W/t求出的是平均功率还是瞬时功率？综合学生讨论得到：由于据P=W/t求出的功率反映的是做功的平均快慢程度，所以，据P=W/t 求出的是平均功率.总结：P=W/t 求平均功率P=Fv 可求瞬时速度（v是瞬时速度）P=Fv 可求平均速度（v是平均速度）课堂训练1.一台机器用2分钟时间做了6×104 J的功，这台机器的功率是多少？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，功率一定大答案：1.500 W 2.B二、额定功率与实际功率问题1：人用力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？问题2:长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5 000米的赛跑路程呢?为什么?提示：1.人做功过快，会引起疲劳,甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁.2.奥运比赛是一种挑战运动极限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100米赛跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍.在5 000米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度.总结：1.额定功率：指机械在长时间正常工作时的最大输出功率,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.2.实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率，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，否则会损坏机械.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？哪一部机器最耗电？并与同桌进行交流.三、功率与速度根据力、位移、时间与功率之间的联系，指导学生推导出功率与速度的关系式.自主活动：学生结合课本内容，推导功率与速度的关系式.教师巡回指导，发现问题及时帮助学生解决;投影学生的推导过程，点评、总结;分析公式的意义.问题：汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是怎样变化的？请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释.学生阅读教材，讨论、推理、作答.结论:根据公式P=Fv.①当功率P 一定时，F 与v 成反比，即做功的力越大，其速度就越小.当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度.所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力.②当速度v 一定时，P 与F 成正比，即做功的力越大，它的功率就越大.汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力.③当力F 一定时，功率P 与速度v 成正比，即速度越大，功率越大.起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率越大.教师投影教材上的例题，引导学生独立审题，分析后写出解题过程.投影学生的求解过程，总结点评.例2 如图所示，位于水平面上的物体A 的质量m=5 kg ，在F=10 N 的水平拉力作用下从静止开始向右运动，位移为s=36 m 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？(取g=10 m/s 2)(1)水平面光滑；(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.15.解题思路1:可分为三个阶段：第一步让学生计算力F 在36 m 位移中所做的功，强调功只由F 和s 这两个要素决定，与其他因素无关，因而两种情况下力F 做的功相同，均为W=360 J; 第二步由同学计算这两次做功所用的时间.用牛顿第二定律求出a 1=2 m/s 2,a 2=0.5 m/s 2;用s=221at 分别求出t 1=6 s ，t 2=12 s. 第三步用功率的定义式即平均功率的计算公式求得P 1=60 W ，P 2=30 W.解题思路2:用公式v t 2=2as 分别求出每次的末速度，再用公式=vt/2求出每次的平均速度1和2,最后用P 1=F 1和P 2=Fv 2求最后结果,这是解决问题的另一思路.课堂训练质量m=3 kg 的物体，在水平力F=6 N 的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s ，求：(1)力F 在t=3 s 内对物体所做的功；(2)力F 在t=3 s 内对物体所做功的平均功率；(3)在3 s 末力F 对物体做功的瞬时功率.解答：物体在水平力F 的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可求出加速度a=F/m=2 m/s 2则物体在3 s 末的速度v=at=6 m/s.物体在3 s 内的位移s=221at =21×2×32 m=9 m (1)力F 做的功W=Fs=54 J (2)力F 在3 s 内的平均功率P=t W =18 W (3)3 s 末力F 的瞬时功率P=Fv=36 W.课堂小结引导学生回顾本节主要内容.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 ，1 kW=1 000 W.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.4.要会用P=Fv 分析汽车的两种启动过程.布置作业1.教材“问题与练习”第1、2题.2.认真观察身边的电器铭牌，记录电器的额定功率，并与同学交流.板书设计3 功率一、功率1.定义：功和完成这些功所用时间的比值.2.表达式：P=tW ,变形式:P=Fv. 3.单位：W 、kW.二、额定功率与实际功率1.额定功率：正常条件下可以长时间工作的功率.2.实际功率：机车实际输出的功率.三、功率与速度的关系P=Fv.活动与探究课题：探究某种运动中人做功的功率，让学生设计一个测量方案，并进行实际测量.目的：培养学生应用物理知识解决实际问题能力，并通过亲身的实验，达到内化知识，提升能力的目的,同时也在实验过程中培养学生严谨的科学态度.过程：教师激励学生积极思考,设计可行方案，动脑动手，体验科学实验方法和感受实验成果的喜悦.放手让学生自行讨论、分工，这样才能培养学生的实验能力，给学生以合作交流的机会.方案选定后，要注意引导学生如何求功和功率，需要选择哪些实验器材，测量哪些物理量？测量是否存在误差问题，如何才能较准确地测量.根据学生设计的方案，组织学生进行实验.最后实验结果，让学生通过实物展台进行交流汇报，师生共同观看，最后还可以进行评选活动. 实验方案举例：（让学生结合自己的情况来进行设计实验）方案1：学生提一桶水上楼时的平均功率.方案2：设计沿某一竹竿和树干上爬一定的高度，来测量做功功率.方案3：运动会上，百米比赛的同学的最大功率.方案4：测算自己举起杠铃时的最大功率.习题详解1．解答：在货物匀速上升时，电动机对货物的作用力大小为F=G=2．7×105 N由P=Fv 可得v=53107.21010⨯⨯=F P m/s=3．7×10-2m/s. 2．解答：这台抽水机的输出功率为P=1101030⨯⨯==t mgh t W W=3×103 W 它半小时能做功W=Pt=3×103×1 800 J=5.4×106 J.3．解答：此人推导的前提不明确.当F 增大时，根据P=Fv 推出，P 增大的前提应是v 不变，从v=F P 推出，P 增大则v 增大的前提是F 不变，从F=vP 推出，v 增大F 减小的前提是P 不变.说明：对这类物理问题的方向，应注意联系实际，有时机械是以一定功率运行的，这时P 一定，则F 与v 成反比.有时机械是以恒定牵引力工作的，这时P 与v 成正比.4．解答：（1）汽车的加速度减小，速度增大.因为，此时开始发动机在额定功率下运动，即P=F 牵v.v 增大则F 牵减小，而a=m FF 牵，所以加速度减小.（2）当加速度减小到零时，汽车做匀速直线运动，F 牵=F ，所以v=FP ，此为汽车在功率P 下行驶的最大速度. 设计点评“功率”这一概念在日常生活中与人们的联系较为密切，学生也有接触，因此在实际的教学中，教学设计立足于实际生活，采用让学生“自主举例、自主提问、自主探讨、自主总结”的探究方式.加强了与生产生活的结合，体现了物理知识学以致用的思想.“功率”与生活、生产联系密切，在引入功率、额定功率、实际功率等概念时，注意通过生产、生活的具体实例引入，增强了学生学习的趣味性与知识性，使学生便于认识和理解“功率”概念，有利于激发学生的学习热情.在知识形成过程中，教学设计注重引导学生学习科学思维方法，体会比值法在定义“功率”概念的作用，提高学生的应用科学思维方法解决问题的能力.通过设计测定人在某种运动中做功功率实验，来达到内化和强化物理概念和物理规律的理解，实现知识由理论向实践的转化，加强物理与生活、生产和科技的联系.本教学设计在实际的教学过程中，能够充分地发挥学生的主观能动性，体现新课标的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维设计目标.。
高中物理7.3功率教案新人教版必修2
7.3功率一、教学目标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=F ·v 的物理意义，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，平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。
二、重点难点重点：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。
难点：正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够计算平均功率和瞬时功率。
三、巩固练习1、某汽车额定功率为p ，在很长水平直路上从静止开始行驶，则下列说法正确的是( )A ．汽车在很长时间内都可以维持足够大的加速度而作匀加速直线运动。
B ．汽车可以保持一段时间内做匀加速直线运动。
C ．任何一段时间内汽车都不可能做匀加速运动。
D ．若汽车开始做匀加速运动，则汽车刚达到额定功率P 时，速度亦达到最大值。
2、关于功率的以下说法中正确的是（ ）A ．根据p=w/t 可知，机械做功越多，其功率越大。
B ．根据p=Fv 可知，汽车的牵引力一定与速率成反比。
C ．根据p=w/t 可知，只要知道ts 内机械所做功，就可以求得这段时间内任一时刻的功率。
D ．由p=Fv 可知，当发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比。
3、一辆汽车以速率v 1沿一略倾斜的坡路向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，沿此坡路向下行驶的速率为v 2，若汽车以同样的功率在水平路面匀速行驶时，假设汽车所受的摩擦阻力不变，其车速是( )。
A ． 21v vB ． (v l +v 2)／2C ．2v 1v 2(v l +v 2)D ．v 1v 2／(v l +v 2)4、一架自动扶梯以恒定的速率V l 运送乘客上同一层楼，某乘客第一次站在扶梯不动，第二次相对于扶梯的速率v 2匀速上走，两次扶梯运客所做的功分别是W 1和W 2；牵引力功率分别是P 1和P 2，则（ ）A ．W 1＜W 2，P 1＜P 2B ．W 1＜W 2，P 1＝P 2C ．W 1＝W 2，P 1＜P 2D ．W 1＞W 2，P 1＝P 25、在同一高度处，将两个质量相同的物体A 和B ，分别以相同的动能沿竖直向上和水平方向抛出，不计空气阻力，在它们落到同一高度的过程中，重力的平均功率分别为P A 和P B ，则它们的大小关系为 （ ）A ．P A =PB B ．P A ＜P BC ．P A ＞P BD ．条件不足，无法判断6、在同一高度，把三个质量相同的球A ，B ，C 分别以相等的速率竖直上抛，竖直下抛和平抛，它们都落到同一水平地面上，则三个球在运动过程中，重力对它们做的功分别为W A ，W B ，W C ，重力的平均功率分别为P A ，P B ，P C ，则它们的大小关系为（ ）A．W A＞W B=W C，P A＞P B=P C B．W A=W B=W C，P A=P B=P CC．W A=W B=W C，P A＞P B＞P C D．W A＞W B＞W C，P A＞P B＞P C7、物体在水平恒力F作用下，由静止起沿水平面由A点运动了Sm到达B点，则当（）A．水平面光滑时，力F对物体做功的平均功率较大。
高中物理 7.3《功率》教学设计4 新人教版必修2(1)
第3节功率新课教学一、功率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，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节课已经讨论了功的计算公式，引导学生思考：物理学中又是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.情境设置1：现有甲、乙两人摘棉花，甲6天摘了500 kg，乙8天摘了600 kg，你打算怎样比较谁摘得快,并说出你的方法.情境设置2：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，t1＞t2 B．W1=W2，t1＜t2C．W1＞W2，t1=t2 D．W1＜W2，t1=t2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，继续创设情境，引出"功率"的概念.对于功率的概念，初中已经作了初步的学习，因此学生在理解上较为容易.教师直接创设情景主要是让学生感受"功率"这一概念提出的必要性.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；另一是比较在相同的时间内完成的功.在物理学中，一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫做功率.用P表示，即P= .物理意义：功率是描述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，做功的快慢由做功的物体本身决定.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.【讨论与交流】小实验：把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑.请同学仔细分析一下，在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？如果斜面的倾角增大，情况会有什么变化？倾角增大时，功率是否也增大？提示：①比较不同倾角时的功率，应注意硬币开始下滑处的高度应相同.讨论功率时须指明哪个力的功率.②实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率.注意引导学生进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行的推演，使思维更加严密.开拓视野：认识一些常见机械做功功率①汽车发动机：5×104 W-15×104 W②摩托车约2×103 W③喷气客机约2×108 W④火箭的发动机约1×1013W⑤人的平均功率约1×102 W，优秀运动员短时间内的功率可达1 000 W⑥人心脏跳动的功率1.5 W左右⑦万吨巨轮106 W以上⑧蓝鲸游动的功率可达350 kW等等.例一个物体在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.解答：略.由此得到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求出的是物体在时间t内的平均速度.则P=Fv求出的是F在时间t内的平均功率.如果t取得足够小，则v就可以为某一时刻的瞬时速度,据P=Fv求出的就是F在该时刻的瞬时功率.讨论：由P=W/t求出的是平均功率还是瞬时功率？综合学生讨论得到：由于据P=W/t求出的功率反映的是做功的平均快慢程度，所以，据P=W/t 求出的是平均功率.总结：P=W/t 求平均功率P=Fv 可求瞬时速度（v是瞬时速度）P=Fv 可求平均速度（v是平均速度）课堂训练1.一台机器用2分钟时间做了6×104 J的功，这台机器的功率是多少？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，功率一定大答案：1.500 W 2.B二、额定功率与实际功率问题1：人用力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？问题2:长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5 000米的赛跑路程呢?为什么?提示：1.人做功过快，会引起疲劳,甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁.2.奥运比赛是一种挑战运动极限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100米赛跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍.在5 000米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度.总结：1.额定功率：指机械在长时间正常工作时的最大输出功率,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.2.实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率，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，否则会损坏机械.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？哪一部机器最耗电？并与同桌进行交流.三、功率与速度根据力、位移、时间与功率之间的联系，指导学生推导出功率与速度的关系式.自主活动：学生结合课本内容，推导功率与速度的关系式.教师巡回指导，发现问题及时帮助学生解决;投影学生的推导过程，点评、总结;分析公式的意义.问题：汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是怎样变化的？请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释.学生阅读教材，讨论、推理、作答.结论:根据公式P=Fv.①当功率P一定时，F与v成反比，即做功的力越大，其速度就越小.当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度.所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力.②当速度v一定时，P与F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大.汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力.③当力F一定时，功率P与速度v成正比，即速度越大，功率越大.起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率越大.教师投影教材上的例题，引导学生独立审题，分析后写出解题过程.投影学生的求解过程，总结点评.例2 如图所示，位于水平面上的物体A的质量m=5 kg，在F=10 N的水平拉力作用下从静止开始向右运动，位移为s=36 m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？(取g=10 m/s2)(1)水平面光滑；(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.15.解题思路1:可分为三个阶段：第一步让学生计算力F在36 m位移中所做的功，强调功只由F和s这两个要素决定，与其他因素无关，因而两种情况下力F做的功相同，均为W=360 J; 第二步由同学计算这两次做功所用的时间.用牛顿第二定律求出a1=2 m/s2,a2=0.5 m/s2;用s= 分别求出t1=6 s，t2=12 s.第三步用功率的定义式即平均功率的计算公式求得P1=60 W，P2=30 W.解题思路2:用公式vt2=2as分别求出每次的末速度，再用公式 =vt/2求出每次的平均速度v 1和v 2,最后用P1=Fv 1和P2=Fv2求最后结果,这是解决问题的另一思路.课堂训练质量m=3 kg的物体，在水平力F=6 N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s，求：(1)力F在t=3 s内对物体所做的功；(2)力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率；(3)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率.解答：物体在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可求出加速度a=F/m=2 m/s2则物体在3 s末的速度v=at=6 m/s.物体在3 s内的位移s= = ×2×32 m=9 m(1)力F做的功W=Fs=54 J(2)力F在3 s内的平均功率P= =18 W(3)3 s末力F的瞬时功率P=Fv=36 W.课堂小结引导学生回顾本节主要内容.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，1 kW=1 000 W.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.4.要会用P=Fv分析汽车的两种启动过程.布置作业1.教材"问题与练习"第1、2题.2.认真观察身边的电器铭牌，记录电器的额定功率，并与同学交流.板书设计3 功率一、功率1.定义：功和完成这些功所用时间的比值.2.表达式：P= ,变形式:P=Fv.3.单位：W、kW.二、额定功率与实际功率1.额定功率：正常条件下可以长时间工作的功率.2.实际功率：机车实际输出的功率.三、功率与速度的关系P=Fv.活动与探究课题：探究某种运动中人做功的功率，让学生设计一个测量方案，并进行实际测量.目的：培养学生应用物理知识解决实际问题能力，并通过亲身的实验，达到内化知识，提升能力的目的,同时也在实验过程中培养学生严谨的科学态度.过程：教师激励学生积极思考,设计可行方案，动脑动手，体验科学实验方法和感受实验成果的喜悦.放手让学生自行讨论、分工，这样才能培养学生的实验能力，给学生以合作交流的机会.方案选定后，要注意引导学生如何求功和功率，需要选择哪些实验器材，测量哪些物理量？测量是否存在误差问题，如何才能较准确地测量.根据学生设计的方案，组织学生进行实验.最后实验结果，让学生通过实物展台进行交流汇报，师生共同观看，最后还可以进行评选活动.实验方案举例：（让学生结合自己的情况来进行设计实验）方案1：学生提一桶水上楼时的平均功率.方案2：设计沿某一竹竿和树干上爬一定的高度，来测量做功功率.方案3：运动会上，百米比赛的同学的最大功率.方案4：测算自己举起杠铃时的最大功率.习题详解1．解答：在货物匀速上升时，电动机对货物的作用力大小为F=G=2．7×105 N由P=Fv可得v= m/s=3．7×10-2m/s.2．解答：这台抽水机的输出功率为P= W=3×103 W它半小时能做功W=Pt=3×103×1 800 J=5.4×106 J.3．解答：此人推导的前提不明确.当F增大时，根据P=Fv推出，P增大的前提应是v不变，从v= 推出，P增大则v增大的前提是F不变，从F= 推出，v增大F减小的前提是P不变. 说明：对这类物理问题的方向，应注意联系实际，有时机械是以一定功率运行的，这时P一定，则F与v成反比.有时机械是以恒定牵引力工作的，这时P与v成正比.4．解答：（1）汽车的加速度减小，速度增大.因为，此时开始发动机在额定功率下运动，即P=F牵v.v增大则F牵减小，而a= ，所以加速度减小.（2）当加速度减小到零时，汽车做匀速直线运动，F牵=F，所以v= ，此为汽车在功率P 下行驶的最大速度.设计点评"功率"这一概念在日常生活中与人们的联系较为密切，学生也有接触，因此在实际的教学中，教学设计立足于实际生活，采用让学生"自主举例、自主提问、自主探讨、自主总结"的探究方式.加强了与生产生活的结合，体现了物理知识学以致用的思想."功率"与生活、生产联系密切，在引入功率、额定功率、实际功率等概念时，注意通过生产、生活的具体实例引入，增强了学生学习的趣味性与知识性，使学生便于认识和理解"功率"概念，有利于激发学生的学习热情.在知识形成过程中，教学设计注重引导学生学习科学思维方法，体会比值法在定义"功率"概念的作用，提高学生的应用科学思维方法解决问题的能力.通过设计测定人在某种运动中做功功率实验，来达到内化和强化物理概念和物理规律的理解，实现知识由理论向实践的转化，加强物理与生活、生产和科技的联系.本教学设计在实际的教学过程中，能够充分地发挥学生的主观能动性，体现新课标的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维设计目标.。
(新课标)高中物理 第七章 第三节 功率教案 新人教版必修2
第三节 功率教学目标：（一）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、tW P =，Fv P =的运用。
（二）过程与方法1、tW P =通常指平均功率，0→∆t 为瞬时功率。
2、Fv P =，分析汽车的启动，注意知识的迁移。
（三）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。
教学用具：投影仪、投影片、录相资料、CAI 课件。
教学过程：（一）引入新课不同的物体做相同的功，所用的时间可能不同，或在相同的时间内，做的功可能不同。
也就是说做功存在着快慢之分，那么，怎样描述做功的快慢呢？这就是本节课要学习的问题。
（二）新课教学1、功率提出问题：一台起重机能在1min 内把1t 的货物提到预定的高度，另一台起重机只用30s 就可以做相同的功。
两台起重机谁做功更快？你是用什么方法比较它们做功快慢的？学生思考回答，后一台起重机做功更快。
做相同的功，比较所用时间。
教师追问：一台起重机能在1min 内把1t 的货物提到预定的高度，另一台起重机用30s 把0.4t 的货物提到相同的高度。
两台起重机谁做功更快？你是用什么方法比较它们做功快慢的？学生认真思考，分组讨论，选出代表回答，教师点评。
【投影问题】力F 1对甲物体做功为W 1，所用时间为t 1；力F 2对乙物体做功为W 2，所用时间为t 2，在下列条件下，哪个力做功快？A ．W 1=W 2，t 1＞t 2B ．W 1=W 2，t 1＜t 2C ．W 1＞W 2，t 1=t 2D ．W 1＜W 2，t 1=t 2学生认真完成上面的问题。
教师总结：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；另一是比较在相同的时间内完成的功。
高中物理7.3功率教案新人教版必修2
教学难点
1．功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。
2．瞬时功率和平均功率的计算。
教学过程
二次备课
新课导入
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。
结论：对重物所做的功相同，但所用时间不同，说明做功快慢不同。
说明：通过引导学生分析有关事例，形成初步共识：人们选用机械来做功时，不仅要考虑做功多少，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快；大卡车比拖拉机做功快；拖拉机耕地比牛耕地要快；起重吊车比搬运工人做功快；抽水机比辘轳提水快，等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。
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=F v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：
（4）……
说明：上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学生分析可能会出现片面和不完整回答，教师要参加到学生的讨论分析中，帮助、启发和引导学生形成正确的认识。得出正确的答案(1)。
接着，教师引导学生思考，如何计算牵引力的功率。
教师：某汽车在平直公路上做匀速直线运动，已知其牵引力大小为F，运行速度为v，试求此时汽车牵引力F的功率为多少？
§7.3功率
高中物理 专题7.3 功率教学设计 新人教版必修2
功率教材分析《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率，关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。
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；尝试自己设计实验，测量人在某种运动中的功率。
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，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。
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。
本节内容是对“功”的学习进一步深化。
让学生体会采用比值定义的物理研究方法，通过对平均速度，瞬时速度的类比以及联系生活和生产实际中一些机械功率的大小和意义的教学，使学生对平均功率，瞬时功率的物理意义有较深刻的理解，让学生认识物理与社会的密切联系，培养学生的理解能力和理论联系实际的科学研究方法，通过对机车起动过程的分析着重培养学生的逻辑思维，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。
2．功率这一概念日常生活中常用到，如汽车、火车发动机等都有标称的额定功率，所以对额定功率和实际功率做了简单介绍，以利于学生在物理学习中联系生产、生活实际。
3．关于汽车启动动、发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系，最好采用课后专题的形式进行，以便通过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，避免简单地套用公式。
教学目标【知识与能力】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。
【过程与方法】1．P＝W/t通常指平均功率，Δt→0时为瞬时功率；2．用P＝Fv分析汽车的启动，注意知识的迁移。
【情感态度价值观】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。
2019-2020学年度人教版必修2 7.3功率 教案(8)
功率一、教学目标1、知识与技能· 结合实验和视频资料理解功率的意义、建立功率的概念, 得出计算公P=W/t ·了解功率在实际中的应用，能进行简单的计算。
2、过程与方法·通过观察甲、乙两辆起重机匀速提升重物时两次不同的实验现象和本班学生跳台阶比快慢的视频显示使学生懂得功率大或小的物理意义。
·利用例题的分析计算和习题的练习培养发现问题的能力，解决问题的方法。
培养学生操作实验测量功率的动手能力。
3、情感、态度与价值观· 激发学生对生产和生活中物理知识的学习兴趣,乐于从实际现象中探究理解科学知识，增强相互合作探讨解决日常生活中物理学的意识。
· 使学生感受操作实验、探讨解决问题的乐趣。
二、教学重点、难点或主要环节的处理引入功率的物理意义，理解概念是重点也是难点。
功率的概念很抽象，若通过教师引导学生观察图片或举例子进行对照比较引入新课,课堂上学生学习热情不高显得单调乏味, 学生虽容易记住公式，但并不能真正理解它的物理意义。
本节教学设计按照新课标的要求和理念，为学生演示甲乙两台起重机对物体做功情况进而比较做功快慢，增强学生的感性认识创设了问题情境，引起思考讨论、定性分析，再通过观看本班学生蹦台阶比赛的视频资料使学生感到亲切，逐渐引导学生定量计算比较做功的快慢，突破了引入功率的物理意义这个难点。
选择一些常见物体的功率图片，开阔学生的视野；通过典型例题、学生实际测量拉木块的功率，将知识回归到实际。
使教学环环相扣，由浅入深，易于理解掌握功率的概念。
三、教案课题第六章功和能第2 节功率教学目标：1、知识与技能· 结合实验和视频资料理解功率的意义、建立功率的概念, 得出计算公P=W/t ·了解功率在实际中的应用，能进行简单的计算。
2、过程与方法· 通过观察甲、乙两辆起重机匀速提升重物时两次不同的实验现象和本班学生跳台阶比快慢的视频显示使学生懂得功率大或小的物理意义。
2019-2020学年度人教版必修2 7.3功率 教案(6)
功率教学目标：理解功和功率的概念，会计算有关功和功率的问题培养学生分析问题的基本方法和基本技能教学重点：功和功率的概念教学难点：功和功率的计算教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学过程：一、功1．功功是力的空间积累效应。
它和位移相对应（也和时间相对应）。
计算功的方法有两种： ⑴按照定义求功。
即：W =Fs cos θ。
在高中阶段，这种方法只适用于恒力做功。
当20πθ<≤时F 做正功，当2πθ=时F 不做功，当πθπ≤<2时F 做负功。
这种方法也可以说成是：功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。
⑵用动能定理W =ΔE k 或功能关系求功。
当F 为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功。
这里求得的功是该过程中外力对物体做的总功（或者说是合外力做的功）。
这种方法的依据是：做功的过程就是能量转化的过程，功是能的转化的量度。
如果知道某一过程中能量转化的数值，那么也就知道了该过程中对应的功的数值。
【例1】 如图所示，质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置。
在下列三种情况下，分别用水平拉力F 将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。
在此过程中，拉力F 做的功各是多少？⑴用F 缓慢地拉；⑵F 为恒力；⑶若F 为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。
可供选择的答案有A.θcos FLB.θsin FLC.()θcos 1-FLD.()θcos 1-mgL解析：⑴若用F 缓慢地拉，则显然F 为变力，只能用动能定理求解。
F 做的功等于该过程克服重力做的功。
选D⑵若F 为恒力，则可以直接按定义求功。
选B⑶若F 为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零，那么按定义直接求功和按动能定理求功都是正确的。
选B 、D在第三种情况下，由θsin FL =()θcos 1-mgL ，可以得到2tan sin cos 1θθθ=-=mg F ，可见在摆角为2θ-时小球的速度最大。
实际上，因为F 与mg 的合力也是恒力，而绳的拉力始终不做功，所以其效果相当于一个摆，我们可以把这样的装置叫做“歪摆”。
2019-2020学年度人教版必修2 7.3功率 教案(1)
课题功率备课时间上课时间三维目标知识与技能1.知道做功是能量转化或转移的过程。
2.理解功的概念，知道使用任何机械都不能省功。
3.理解功率的概念过程与方法1．通过观察和实验了解功的物理意义。
情感、态度、价值观具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学重点理解功和功率的概念。
教学难点理解并会计算功率。
教学准备课件制作功率其他功和功率辅助教具教学过程设计教学内容设计意图一、引入新课1．复习：力的三要素是什么？水平推箱子，推力方向怎样？向上提箱子，拉力方向如何？重力的方向如何？2．引入新课：举日常生活中一些做：“工”和“功”的例子。
再通过视频及学生表演的形式。
引入新课并启发学生区分“工”与“功”，进一步得出做功的两个必要因素。
二、新课讲授1.力学中的功a.做功的两个必要因素：(1) 作用在物体上的力。
(F)(2) 物体在力的方向上通过的距离。
(S)b.举例几个不做功的例子：(1) 物体没有受到力的作用，但因为惯性通过一段路程，也就是没有力做功。
如在光滑的水平冰面上，一物体由于惯性做匀速直线运动。
没受力。
(2) 物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程为零。
如一人用很大的力推一辆汽车，汽车没移动，推力对物体没有做功。
举杠铃却没有举起来，力没有做功。
(3) 物体受到力的作用，也移动了距离，但移动的距离不是在力的方向上移动的。
如手提一桶水在水平地面上行走，提桶的力没有对桶做力。
2.功的计算力学里所说的功包括两个必要的因素，功等于力跟物体在力的方向上通过的温故而知新。
激发学生的好奇心，积极思考问题。
观察实验现象，思考。
板书设计课后反思距离的乘积。
(1) 功的计算式：W=FS(2) 功的单位：焦耳J，1焦=1牛•米。
焦耳的物理含义：在1牛顿力的作用下，物体在这个力的方向上通过的距离是1米。
(3) 功的大小与作用在物体上的力成正比，跟物体通过的距离成正比。
高中物理 7.3《功率》教学设计3 新人教版必修2(1)
第3节 功率 理解领悟本节课的重点是对功率、额定功率与实际功率、平均功率与瞬时功率等概念的理解和计算，而发动机的额定功率与汽车的最大速度的关系则学习的难点。
1. 正确理解功率概念做功有快慢之分。
那么，如何比较做功的快慢呢？比较做功的快慢一般有两种方法：一是在相等的时间内，比较做功的多少；二是做同样多的功，比较做功时间的长短。
例如两个机械甲和乙，甲机械4s 做功2×104J ，乙机械2s做功1.5×104J ，则在相等的时间1s 内，甲机械做功5×103J ，乙机械做功7.5×103J ，可知乙机械做功较快；做同样多的功6×104J ，甲机械需时12s ，乙机械只需8s ，同样可知乙机械做功较快。
在物理学中常采用第一种方法。
事实上，凡描述快慢的物理量，一定跟时间有关。
例如：描述物体运动快慢的物理量是位移与发生这段位移所用时间的比值，描述速度变化快慢的物理量是速度的变化量与完成这一变化所用时间的比值。
我们用“功率”来描述力对物体做功的快慢。
因此，功率P 应是力对物体所做的功W 与完成这些功所用时间t 的比值，即tW P =。
与速度、加速度的定义式相比较，虽然它们研究的是不同性质的问题，但是研究方法是相同的，物理学中有很多物理量是用比值的方法来定义的。
在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W 。
技术上常用千瓦（kW ）, 1kW=1 000W 。
在日常生活中，我们经常说某台机械的功率，或某物体做功的功率。
实际上功率是指某一个力对物体做功的功率。
例如：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率。
2. 区分额定功率与实际功率额定功率这一概念日常生活中经常用到，如各种家用电器的铭牌上都标有额定功率的值，这是指机器正常工作时的最大输出功率。
但是，机器在实际工作时不一定是在额定功率下工作，实际功率一般总小于或等于额定功率。
2020学年高中物理第7章3功率教案新人教版必修2(最新整理)
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3.功率[学习目标] 1。
知道功率的概念，理解功率的物理意义． 2.掌握功率的定义式P＝错误!，能够用P＝错误!解答有关的问题．(重点) 3。
知道P＝Fv的推导过程．(重点) 4。
掌握汽车启动问题的分析方法．(难点）5。
理解额定功率和实际功率的概念．（重点)一、功率1．定义力对物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值．2．定义式P＝错误!.3．单位在国际单位制中，功率的单位是瓦特,简称瓦，用符号W表示．4．意义功率是标量，它是表示物体做功快慢的物理量．二、功率与速度1．功率与速度的关系式P＝Fv（F与v方向相同)．2．推导错误!―→P＝Fv3．应用由功率速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力,就要减小速度．1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×")(1）功率越大表示做的功越多．（×）（2)一个力对物体做功的功率，等于这个力与受力物体运动速度的乘积．（√）(3）汽车的功率一定，汽车的速度越大,牵引力就越大．（×)（4）汽车在高速公路上行驶，功率的大小与速度的大小无关．（×）2．下列关于功率的说法中正确的是（)A．由P＝错误!知，力做的功越多，功率越大B．由P＝Fv知，物体运动得越快,功率越大C．由W＝Pt知，功率越大，力做的功越多D．由P＝Fv cos α知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大D［由P＝错误!知，力在单位时间内做的功越多,功率越大，选项A错误；由P＝Fv知，物体运动得越快，功率不一定越大，选项B错误；由W＝Pt知，功率越大，力在相同时间内做的功越多，选项C错误；由P＝Fv cos α知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大，因夹角α不确定，选项D正确．］3．在一次举重比赛中，一名运动员将质量为127。
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2019-2020学年高中物理 7.3功率精品教案 新人教版必修2[精讲精析][知识精讲]知识点 1.功率(1) 定义:功W 跟完成这些功所用的时间t 的比值叫做功率.(2) 公式 P=W/t说明:此公式是功率的定义式,使用于任何情况下的功率计算(3) 单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W.(4) 物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量,它由物体做的功与做这些功所需的时间决定,并不单纯由做功的多少决定.只是在做功时间相同的情况下,才能认为做功多则功率大注意 (1)功(W)与完成这些工所用时间(t)之比值(W/t),实际上是平均功率的的概念,当做功快慢不发生变化时,比值为一定值.若要表示t 时刻的瞬时功率,则在t 时刻附近，选很小一段时间Δt,与用这段时间所完成的功ΔW 与Δt 之比值就是t 时刻的瞬时功率。
(2)功率的另一表达式P=W/t=Fscos α/t=FVcos α上式中F 表示某一力;v 表示速度，α表示F 与v 方向的夹角.上式的应用有以下几种情况:a. 若F 为某一恒力,速度v 大小和方向不变时,平均功率和瞬时功率相同b. 若F 为某一恒力,速度方向不变而大小变化，某一段时间内平均速度为v,则P=FVcos α求得这一段时间内的平均功率c. 若F 为某一恒力,某一时刻速度为v,则P=Fvcos α求得这一时刻的瞬时功率d. 若某一时刻力为F,速度为v,两者夹角为α,则P=Fvcos α求得这一时刻的瞬时功率e. 若F 与v 夹角α=0时,公式变为P=Fv(3)额定功率和实际功率额定功率是发动机正常工作时的最大功率，通常都在铭牌上标明.机器工作时,必须受额定功率的限制。
发动机的输出功率(即实际功率),可以小于额定功率，有时实际功率也会略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率.例1. 如图所示,倾角为30º,长度为10cm 的光滑斜面。
一质量为1.2kg 的物体从斜面顶端由静止开始下滑,求物体滑到斜面低端时重力做功的瞬时功率是多少？整个过程中重力做功的平均功率是多少?(g 取10m/s 2)[思路分析]先受力分析，由牛顿第二定律求出物体运动的加速度，从而求出物体到达低端时速度的大 小和方向，由公式P=Fvcos α求得.物体下滑时做匀加速直线运动，受力情况如图所示. 由牛顿第二定律F=ma 得物体的加速度a=Gsin α/m=gsin30º=10×1/2m/s 2=5 m/s 2下滑到低端时的速度10m s == 30N此时重力的瞬时功率P=Gvcos α=mgvcos60º=1.2×10×10×1/2 J=60J物体下滑时间t=v/a=10/5 s=2s重力做功的平均功率P=W/t=60/2 W=30W[答案]60W 30W[总结]对功率的计算，瞬时功率只能用P=Fvcos α计算，平均功率P=W/t 计算,当恒力做功时也可用P=Fv 计算.[变式训练]固定光滑斜面的倾角α=30º,质量为m 的物体由静止开始下滑,滑行距离为x 时,重力的瞬时功率为( )A.[答案] B知识点2.机车起动的两种过程(1) 一恒定的功率起动机车以恒定的功率起动后，若运动过程所受阻力f 不变,由于牵引力F=P/v 随v 增大,F 减小.根据牛顿第二定律a=(F-f)/m=P/mv-f/m,当速度v 增大时,加速度a 减小，其运动情况是做加速度减小的加速运动。
直至F=F'时,a 减小至零,此后速度不再增大，速度达到最大值而做匀速运动，做匀速直线运动的速度是 a=0时F=f 时 保持v m 匀速达到最大v m匀速直线运动这一过程的v-t 关系如图所示(2) 车以恒定的加速度起动由a=(F-f)/m 知,当加速度a 不变时,发动机牵引力F 恒定,再由P=F ·v 知,F 一定,发动机实际输出功P 随v 的增大而增大,但当增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定功率不变,继续增大,牵引力减小,直至F=f 时,a=0 ,车速达到最大值v m = P 额 /f,此后匀速运动在P 增至P 额之前,车匀加速运动,其持续时间为t 0 = v 0/a= P 额/F ·a = P 额/(ma+F ’)a(这个v 0必定小于v m ,它是车的功率增至P 额之时的瞬时速度)计算时,先计算出F,F-F ’=ma ,再求出v=P 额/F,最后根据v=at 求t在P 增至P 额之后,为加速度减小的加速运动,直至达到v m .下面是这个动态过程的方框图.匀加速直线运动 变加速直线运动匀速直线运动 v这一过程的关系可由右图所示 v m 注意:中的仅是机车的牵引力,而非车辆所受的合力,这v0一点在计算题目中极易出错.实际上,阻力f两个因素的共同制约,其中运动阻力既包括摩擦阻力,着运动速度的增大而增大.因此,要提高各种交通工具的最大行驶速度,除想办法提高发动机的额定功率外,还要想办法减小运动阻力,汽车等交通工具外型的流线型设计不仅为了美观,更是出于减小运动阻力的考虑.[例2] 一汽车的额定功率为P0=100KW,质量为m=10×103,设阻力恒为车重的0..1倍,取1.若汽车以额定功率起①所达到的最大速度v m②当速度v=1m/s时,汽车加速度为少?③加速度a=5m/s2时,汽车速度为多少?g=10m/s22.若汽车以的加速度a=0.5m/s2起动,求其匀加速运动的最长时间?[思路分析]1.①汽车以额定功率起动,达到最大速度时,阻力与牵引力相等,依题,所以v m=P0/F=P0/f=P0/0.1mg=10m/s②汽车速度v1=1m/s时,汽车牵引力为F1F1=P0/v1==1×105N汽车加速度为 a1a1=(F1-0.1mg)/m=90m/s2③汽车加速度a2=5m/s2时,汽车牵引力为F2F2-0.1mg=ma2 F2=6×104N汽车速度v2=P0/F2=1.67m/s3.汽车匀加速起动时的牵引力为:4.F=ma+f=ma+0.1mg =(10×103×0.5+10×103×10)N=1.5×104N达到额定功率时的速度为:v t=P额/F=6.7m/sv t即为匀加速运动的末速度,故做匀加速运动的最长时间为:t=v t/a=6.7/0.5=13.3s[答案]1 ①v m=10m/s ②a1=90m/s2③v2=1.67m/s2. t=13.3s[总结] ⑴机车起动过程中,发动机的功率指牵引力的功率,发动机的额定功率指的是该机器正常工作时的最大输出功率,实际输出功率可在零和额定值之间取值.所以,汽车做匀加速运动的时间是受额定功率限制的.⑵飞机、轮船、汽车等交通工具匀速行驶的最大速度受额定功率的限制,所以要提高最大速度,必须提高发动机的额定功率,这就是高速火车和汽车需要大功率发动机的原因.此外,要尽可能减小阻力.⑶本题涉及两个最大速度:一个是以恒定功率起动的最大速度v1,另一个是匀加速运动的最大速度v2,事实上,汽车以匀加速起动的过程中,在匀加速运动后还可以做加速度减小的运动,由此可知,v2>v1[变式训练2]汽车发动机的额定功率为60kw,汽车质量为5t,运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍.(1)若汽车以恒定功率启动，汽车所能达到的最大速度是多少?当汽车以5m/s时的加速度多大?(2)若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动，则这一过程能维持多长时间?这一过程中发动机的牵引力做功多少?[答案] (1)12m/s , 1.4m/s2 (2) 16s , 4.8×105J[难点精析][例3]农田灌溉需用水泵抽水，每分钟用水380kg,所用水需从14m深的井里抽取,则水泵的额定功率至少是多少?(保留整数)[思路分析]机器抽水是连续的,我们可以取一段时间(如1分钟)分析，在此时间内把380kg 的水升高14m.解：在1分钟内，水泵克服水的重力做功为：W=mgh=380×9.8×14J=52136J故水泵功率P=W/t=52136/60W=868.93W≈869W[答案]869W[方法总结]本题创新之处在于出题的立意新，对于抽水这样一个实际问题要进行合理的抽象，建立一个简单、合理的模型，即连续的水流可等效为质点处理。
[变式训练3]进行灌溉可以使用“水枪”。
一块半径为12m的农田，每分钟消耗灌溉用水80kg，水枪安装在地面上，所用的水是从4m深的井里抽取出来的。
则：计算把水从井里抽取上来所需的功率？[答案]P=52.3W[例4]人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的血液，正常人血压（可看作心脏压送血液的压强）的平均值为 1.5×104Pa，心跳约每分钟70次，据此沽测心脏的平均功率约为W。
[思路分析]这类问题主要是物理模型的建立，把每一次输送的血液简化成一个正方体模型或圆柱体模型即可。
若建立输送是血液为正方体的模型，则输送血液时，位移为该正方体的边长L，则P=W/Δt=FL/Δt =PL2L/Δt =PV/Δt=1.5×104×8×105×70W/60=1.4W[答案]1.4[方法总结]在实际情况中，心脏积压内部的血液，对血液的压力各个方向的都有，对应的位移也是各个方向的，不易处理，上面的解答对此作了简化处理。
用物理知识联系实际问题，对研究对象或研究过程建立一个合理的模型，把实际问题转化成物理问题，往往是解题的关键。
[变式训练4] 跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50kg,他一分钟跳180次,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃依次所需时间的2/5,则该运动员跳绳是克服重力做功的平均功率是多少?(g=10m/s2)[答案]p=75W[综合拓展]功率是描述物体做功快慢的物理量,公式P=W/t或P=Fvcosα .物理规律是从众多物理现象概括总结出来的,高考中理论联系实际,题型联系实际,多样化且灵活性大,体现高考创新意识.[例5]在电视节目中,我们常常能看到一种精彩的水上运动-滑水板,如图所示,运动员在快艇的水平牵引力下,脚踏板倾斜滑板在水上匀速滑行.设滑板是光滑的,滑板的触水面积为S,滑板与水平方向的夹角θ(滑板前端抬起的角度),水的密度为D.理论研究表明:水对滑板的作用力大小为F N=DSv2sin2θ,式中的v为快艇的牵引速度.若人的质量为m,写出快艇在上述条件下对运动的牵引力功率p的表达式.[思路分析]由图分析可知FNcosθ=mgDSv2sinθcosθ=mgv=1/sinθ·(mg/DScosθ)1/2①牵引力功率为P=FTv=mgtanθ·v ②解①、②得 P=mg/cosθ(mg/DScosθ)1/2t [答案] P=mg/cosθ(mg/DScosθ)1/2[方法总结]本题涉及的问题情景是“快艇滑水”,解题时应注意利用题中提供已知信息:“水对板的作用力大小为F N=DSv2sin2θ”,方向垂直与板面,并恰当地选取研究对象正确受力分析图即能求出P的表达式.[活学活练][基础达标]1.关于功率,下列说法正确的是( )A.由P=W/t可知,只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率B.由P=Fv可知,汽车的功率一定与他的速度成正比C.由P=Fv可知,牵引力一定与速度成反比D.当汽车P一定时, 牵引力一定与速度成反比2．关于功率，下列说法总正确的是（）A．功率大说明物体做功多B．功率小说明物体做功慢C．由P=W/t可知机车做功越多，其功率越大D．单位时间内机车做功越多，其功率越大3．一汽车在水平公路上行使，设汽车在行使过程中所受阻力不变。