最新人教版高中物理必修2第七章《功率》示范教案1

3 功率

文本式教学设计(一)

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．对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培养学生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启动到做匀速直线运动的物理过程，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 ＝W t ，能够用公式P ＝W t

解答有关的问题． 3．知道公式P ＝F v 的物理意义，能够用公式P ＝F v 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＜t2

C．W1＞W2，t1＝t2D．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W t

，叫做功率．用P 表示，即P ＝W t

. 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：5×104～15×104 W

②摩托车约2×103 W

③喷气客机约2×108 W

④火箭的发动机约1×1013W

⑤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 W

⑥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1 一个物体在力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．

解析：(1)力F 所做的功

W ＝Fs .

(2)力F 的功率

P ＝W t ＝Fs t

＝F v . 答案：(1)Fs (2)F v

由此得到功率的另一种求解公式P ＝F v ，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 ＝F v 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 ＝F v 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 ＝F v 可求瞬时速度(v 是瞬时速度)

P ＝F v 可求平均速度(v 是平均速度)