《功率》教案 (公开课专用)2022年人教版

功率
—新授课
★整体设计说明★
本课由生活中实例引出功不仅有多少之分，还有快慢之分，再通过前面已有的速度概念，帮助学生迁移建立新的概念——功率。

并借助速度知识，迁移得出功率的定义及计算公式。

★教材分析★
这节要通过功、功率的教学，为学生了解“能〞做铺垫，然后通过动能和势能以及机械能及其转化的内容，使学生认识力学中的功和能的关系。

为后续学习内能以及能量转化和能量守恒打根底。

课程标准要求知道功率的概念结合实例理解功率的概念，理解功率在实际中的应用。

★教法建议★
本节教材主要介绍了：功率的定义、计算公式、单位及生活的应用。

教学中首先通过实例分析，使学生认识到做功不仅有多有少，而且有快有慢，进而引出“功率〞这一物理量；接着通过与“速度〞这一物理量的定义方法的类比，从而引出功率的物理意义，推导出功率的计算公式；在介绍功率的单位瓦特时，可以简单介绍瓦特的生平，激发学生的学习热情；利用汽车爬坡时换档减速这一现象，推导P=Fv，知道如何利用平均速度计算功率，并能用其解决相关问题。

培养学生分析问题、总结规律的能力。

★学情分析★
学生对功的概念已经建立，能够判断力是否对物体做功；并且已经学会比拟物体运动快慢的常用方法，知道速度的物理意义、定义及公式。

这些都对学生学习功率做了很好的铺垫，将有利于学生对功率知识的理解。

★学法引导★
不同物体做相同的功，所用的时间往往不同，也就是说，在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。

物理学中如何来描述做功的快慢呢？引导学生采用类比的方法，用类比描述运动快慢的方式来思考如何描述做功的快慢。

★三维目标★
1．知识与技能
〔1〕知道功率的概念和功率是表示做功快慢的物理量。

〔2〕结合实例理解功率的概念并用P=W/t进行解题。

〔3〕正确理解公式P=Fv的意义，并能用其解决相关问题。

2．过程和方法
〔1〕通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。

〔2〕通过对功率概念的建立，让学生充分领略比值定义法在物理中的广泛应用。

3．情感、态度与价值观
培养学生对科学的求知欲，使同学们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。

★重点难点★
重点：
1．理解功率的概念。

2．知道功率的种类及其计算。

难点：
功率的表达式P =F·v的物理意义和运用。

★课时安排★
1课时
★教学过程★
一、新课引入〔约5分钟〕
创设情景：
活动：搬书比赛
要求：地上一共有6捆完全相同的书，每人搬3捆放到桌面，比一比，看谁更快搬完。

教师：两位同学谁做的功多？
学生1：因为他们搬的书一样重，而且把书搬到了相同的高度，所以两人做功一样多。

教师：两位同学谁做功快？
学生2：完成的功相同，但×××同学花的时间更少，所以他做功更快。

【设计意图】课始，通过学生活动，引发学生思考：力对物体做功时，不仅有做功多少之分，而且有做功快慢之分。

总结出比拟做功快慢的方法，引出本课的主题。

教师：你们是用什么方法比拟它们做功快慢的？
学生3：做功相同，比拟做功的时间，时间短的做功快；
教师：还有其它方法吗？
学生4：时间相同，比拟做功的多少，做功多的做功快。

说明：对学生提出的各种方案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。

二、新课讲解
〔一〕功率〔约5分钟〕
教师：做功的多少和做功的时间均不相等时，如何来比拟做功的快慢?
学生讨论交流。

【设计意图】引发学生思考：当做功多少和做功的时间均不相等时，可以用什么方法比拟做功的快慢，引出比值法。

教师提示：在前面我们学过：当物体运动路程和时间均不相等时，我们是怎样比拟物体运动快慢的呢?
学生讨论：
我们引入了速度用以比拟单位时间里物体通过的距离。

而且采用比值法定义速度，其计算公式是：
教师：为了“表示物体做功的快慢〞，我们引入了功率，用符号P表示。

〔板书功率的物理意义〕
教师：请思考：大家能用类比的方法给功率下一个定义吗？
学生：定义：物体单位时间内所做的功。

〔板书功率的定义〕
〔二〕功率的计算：〔约5分钟〕
教师：大家能类比速度得出功率的计算公式吗？
学生：计算公式：
〔板书功率的定义式〕
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。

学生：W→功→单位：焦耳〔J〕ｔ→做功所用时间→单位：秒〔s〕
P→功率→单位：焦耳/秒〔J/s〕
教师：焦耳/秒是一个复合单位，为纪念伟大的科学家瓦特。

功率的国际单位：瓦特，符号：w。

教师：介绍瓦特生平。

【设计意图】通过对瓦特生平的介绍，让学生了解物理学史，进行人文教育，并学习这位伟大科学家为了科学精精益求精的钻研精神。

常用单位：千瓦，符号：kw。

换算关系：１w=１J/s 1kw=1000w
〔板书功率的单位及换算关系〕
【设计意图】用物理量速度的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。

使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，培养熏陶学生举一反三，触类旁通的能力。

三、课堂例题〔约10分钟〕投影
例1．判断以下说法是否正确：
〔1〕机械做功越多，功率越大；
〔2〕机械做功所用的时间越少，功率越大
〔3〕相同时间，机械做功越多，功率越大；
〔4〕机械做功越快，功率越大；
〔5〕机械做功越多，所用时间越少，功率越大。

例2．叫功率，功率是表示物体的物理量。

功率的根本单位是。

功率的公式是。

某台机器的功率是800W，它表示的物理意义
是。

例3．甲、乙两人爬楼梯，假设两人重力之比7：6，从一楼跑上三楼两人所用时间之比为4：5，那么甲、乙两人功率之比为。

例4．如图是甲乙两物体做功与所需时间的关系图象，由图可知〔〕
Ａ．P甲＜P乙B．P甲＞P乙C．P甲=P乙D．无法确定
例5．功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由平均功率是400W的耕牛去完成，需要多长时间？
让学生快速思考答复，教师做适当点评。

四、思维拓展〔约5分钟〕
教师：在路面情况相同的情况下，轻载的汽车要比重载的汽车的速度要来的快，为什么？
教师和学生一起推导：P=
即：额定功率一定的机器，其牵引力F与速度v成反比，重载时需要较大的牵引力，因此可通过减速的方法提高牵引力。

所以，重载时的速度低于轻载。

教师：同一辆汽车，爬坡的时候比平路时慢，为什么？
学生思考并交流补充。

五、达标测试〔约7分钟〕学案
让学生在规定时间内单独完成达标测试题，对学生错误的题目进行讲解。

六、课堂小结〔约2分钟〕
让学生归纳这节课学到的知识。

七、布置作业〔约1分钟〕
完成课后作业。

【设计意图】通过学生自己总结和归纳，以及达标测试演练、课后作用等方式，是运用不同的手段来考核评价学生这节课所学的知识技能与思想方法的掌握情况。

★板书设计★
一、功率：
1．物理意义：表示做功快慢的物理量。

2．定义：物理单位时间里完成的功。

二、功率的计算：
1．公式：P=W/t P=Fv
2．单位：W
★教学反思★
本节课先用两个生活实例，并让学生从生活实例中找出比拟做功快慢的方法，符合STS 的理念。

由做功一定比拟做功时间及做功时间一定比拟做功多少这种特殊现象，引导学生如何得到比拟做功快慢的普遍方法。

通过引导学生利用已有的速度知识，用类比方法从而顺利得出功率的相关概念、计算公式及单位。

为了化解本节课的难点突出重点，在教学过程中都是从学生身边的场景设问，让学生经历公式的推导过程，对教学难点功率的表达式P=F·v 的物理意义和运用，使学生能够较轻松地掌握。

液体的压强
★整体设计说明★
通过复习放在水平面上的固体的压强产生的原因，提出新问题：液体也受重力，在容器中的液体对容器底有没有压强呢？继而用实验来直观地观察液体产生的压强，再对液体的压强产生的原因及影响液体压强大小的因素展开讨论与探究，最后进行整理总结。

这样的安排使知识学习过程过渡自然，不是突兀地提出液体的压强，并能自然地了解液体压强产生的原因；对影响液体压强大小的因素的实验探究，使学习过程成为在探究中学习的过程，既学到知识，又培养学生的探索能力和协作精神。

★教材分析★
本节内容是压强在液体中的表现。

学生在生活中体验较少，已有的感性认识少，使得本节知识比拟抽象，加上学习本节内容需要用到密度和重力的知识，对学生来说难度较大。

液体压强是固体压强知识的延深，并是浮力产生的原因，起到承前启后的作用，因而要重视本节的教学。

★教法建议★
探究、实验、分析讨论法。

★学情分析★
学生已学习了固体压强产生的原因及影响压强的因素，并具有密度知识，这为学习液体压强打好了根底。

在我们的生活中，能体验到液体压强的事件很少，就是游泳，由于水不会太深，也难以觉察到水的压强的存在，造就了液体的压强这一知识比拟抽象。

教学过程中多用现象比拟直观的实验，增加学生的感性认识，就容易接受新的知识。

★学法引导★
自学与互学总结归纳实验探究
★三维目标★
1．知识与技能
〔1〕了解液体内部存在压强及液体内部压强的方向。

〔2〕了解液体压强的大小跟什么因素有关，知道计算液体压强的公式。

〔3〕认识液体压强的实际应用——连通器，了解生活和生产中的连通器。

2．过程与方法
〔1〕通过探究串联、并联电路电压的关系，体验科学探究的过程，领会科学研究的方法。

〔2〕能运用实验法、数据分析法归纳总结物理规律。

3．情感态度与价值观目标
〔1〕利用实验，激发学生自主探究的欲望，接受科学态度的培养。

〔2〕培养学生爱科学、用科学的意识。

〔3〕通过船闸的学习，激发爱国情怀。

★重点难点★
重点：通过实验认识液体压强的特点及影响因素，利用物理模型推导公式。

难点：液体压强与深度及密度的关系。

★课时安排★
1课时
★教学过程★
一、新课引入〔约2分钟〕
1．如以下图所示，木块放至杯底，木块因受重力作用，对杯底有压强；假设向杯中倒入水，水对杯底有压强吗？__________，方向，产生的原因是________________。

2．杯子中的水，如果杯壁突然消失，会出现什么情况？说明水具有性。

有杯壁的存在为什么水就不流散呢？说明杯壁对水力的作用，同时水对杯壁力的作用，即，水对杯壁压强，产生的原因是。

3．如果水的压强只是向下或侧向的，如以下图所示，那么浸在水中的物体〔“一定〞或“不一定〞〕向下运动而不向上运动，浸在水中的物体都是下沉的吗？说明什么？
【设计意图】利用知识的迁移能力，合理推理出结论，使学生有成就感，激发学生的兴趣，同时锻炼了学生的分析推理能力、知识迁移能力，又为学习浮力打下根底。

二、新课讲解
〔一〕液体压强的特点
1．探究液体是否存在压强〔约4分钟〕
教师：请同学们设计一个实验或装置，能够直观地观察到液体有没有压强。

提示：利用力的作用效果。

方案1：利用力可以改变物体的运动状态；方案2：利用力可以使物体发生形变。

〔2分钟左右的讨论，学生有没有设计出方法或装置不要紧，关键是给学生一个思维的时间与空间，对有效思路给予以表扬〕
讨论过后，展示老师采用的装置，如以下图。

玻璃杯的底是用橡皮膜来制作的。

倒入水后，如果有压强，橡皮膜将发生形变〔侧橡皮膜先不提及，实验时将它背向学生〕。

老师演示，倒入水后，让学生注意观察实验现象。

提问：看到什么现象？说明什么？方向向哪？为什么？
然后老师假装不经意将侧膜转向学生：这个玻璃筒侧壁也开了口，让我用橡皮膜堵住了。

如果有学生发现此处橡皮膜外凸，就势引导提问，如果没有学生发现，老师故作才发现，引导提问，引发思考与讨论。

问题：里面的水所受的重力是竖直向下的，对容器底部有向下的压力，底部的橡皮膜向下凸出理所当然，这侧橡皮膜怎么也外凸了呢？说明什么？什么原因呢？〔如果学生想不到，提示比拟固体液体有什么不同的特性〕
【实验结论】
A．液体对容器底和侧壁都有压强。

B．液体压强产生的原因是由于液体受到重力作用；液体具有流动性。

【设计意图】各知识点之间过渡自然，层层推进，连贯性强，同时增加了趣味性。

2．探究液体内部是否存在压强〔约2分钟〕
提问：液体对容器底的容器壁都有压强，液体的内部有没有压强存在呢？比方我们将一个物体浸在液体中，这个物体受不受液体的压强呢？
【实验探究】〔1〕液体内部是否存在压强；
〔2〕液体内部的各个方向是否存在压强。

【实验器材】
【探究步骤】
〔1〕介绍压强计：先观察U形管液面的高度差，然后让学生用手轻轻压一压探头的橡皮膜，观察U形管中液面出现的高度差有什么变化。

小幅度地变化压力大小，观察液面高度差的变化。

由观察可知：橡皮膜受到的压强越大，U形管中液面高度差越大，或者说，U 形管中液面高度差越大，说明橡皮膜受到的压强越大。

〔转换法〕
〔2〕将探头浸入水中，观察U形管中液面的高度差。

〔3〕随意变换橡皮膜的朝向，观察U形管中液面的高度差是否还存在。

【实验结论】液体内部各个方向都有压强。

3．探究影响液体压强大小的因素〔约8分钟〕
【实验器材】
【实验步骤】
〔1〕讨论猜测：液体的压强与哪些因素有关，将合理的猜测写到黑板上。

提示：依据生活经验及相关知识猜测，不可乱猜。

①浅水潜水戴水镜氧气瓶就可以，深水潜水就需要穿防护装备→→深度
②液体压强产生的原因由于受到重力，相同体积条件下，液体密度越大，所受重力越大→→液体的密度
③液体内部各个方向都存在压强→→方向
〔2〕讨论实验方法：经讨论、引导，得出实验方法——控制变量法。

〔3〕保持探头浸入水中的深度不变，将橡皮膜朝向不同方向，观察U形管中液面高度差有什么变化。

〔4〕将探头浸入的深度逐渐加深，在不同的深度停留一下，观察U形管中液面高度差
有什么变化。

〔5〕保持探头浸入深度不变，分别将探头浸入清水和盐水中，观察U形管中液面高度差有什么变化。

【实验结论】〔综合以上三个实验〕液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，各个方向压强相等；同种液体中，深度越大，液体的压强越大；液体的压强还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。

【设计意图】将课本的实验拆分开来，使学生对液体压强的认识由少及多，逐步掌握，而不是一股脑全涌出来。

〔二〕液体压强大小的计算方法〔约7分钟〕
【问题】我们知道了液体的压强与深度、密度有关，到底和深度、密度有什么定量的关系呢？能否找到液体压强的计算公式呢？
【提示】同一液体同一深度处，各上方向的压强都相等，那么只需要计算某一个位置竖直向下的压强就可以了。