必修二 7.3功率(教学设计)

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人教版物理必修二7.3功率教案

人教版物理必修二7.3功率教案

机车启动的问题教学目标:1.会分析机车恒定功率和恒定加速度启动过程中,牵引力、速度和加速度的变化情况。

2. 明确机车启动的运动过程,分为几个阶段,各个阶段力与运动的关系。

3.寻找、领会并掌握机车启动问题的解题策略。

重点:机车启动过程中牵引力、速度,加速度和功率的变化情况及相互制约的关系,注意不同运动过程的衔接点满足的条件。

难点1.对两种启动方式的v-t 图分析2.学会将牛顿第二定律及功率方程融入机车问题[教学方法] 利用多媒体、引导分析法、教学推理、讲授法[教学过程]◆ 相关知识:(1) 通常我们所说的机车的功率或发动机的功率,实际是指其牵引力的功率,不.是合力的功率......。

(2) 对机车等交通工具运行问题,应明确Fv p =中,P 为发动机的实际功率,F 为发动机的牵引力,v 为机车的瞬时速度。

机车正常行驶中实际功率小于或等于其额定功率。

一.机车启动中有关力与加速度的问题1.常见模型:水平面,斜面2.核心公式:Fv P = ,F 合=ma f F =-问题1:汽车在水平面加速行驶,车子受力情况如何?加速度多大?易错:汽车的牵引力(v pF =)与汽车受到的合外力(F 合=F-f)问题2:汽车达到最大速度的条件(临界):F 牵=f 阻, f p v e =max 问题3:汽车沿斜面向上加速行驶,车子受力情况如何?加速度多大?(强调:重力沿斜面向下的分力也是阻力)目的:加强掌握汽车行驶中的受力分析及加速度的求解二、两种机车启动类型类型一:恒定功率启动特点:1.功率P 不变(强调:P 实和P 额的关系)2.a 减小的加速直线运动(分析:V 增大,v p F e =减小,m f F -=a 或F 合减小)3.F 牵=f ,a=0,汽车速度达到最大过程: 阶段1:a 减小的加速直线运动阶段2:匀速直线运动阶段(F=f ,a=0,v 达到最大值fp v e =max 类型二.恒定加速度(牵引力)启动特点:流程一1.功率P=FV=F (at )均匀增加到P 额(强调:P 实和P 额的关系)2.a (牵引力F )不变的匀加速运动(F-f=ma 或F= f+ma 不变)3.匀加速阶段的最大速度ma f P F p v e e +==强调:匀加速阶段的最大速度与汽车最终速度v max 不同流程二:恒定功率启动(重复流程一)过程: 阶段1:匀加速直线运动(a 不变,F 牵不变,P 实均匀增加)阶段2:a 减小的加速直线运动(P 实=P 额)阶段3:匀速直线运动阶段(F=f ,a=0,v 达到最大值fp v e max 三、例题精讲:例题1:质量为m=5×103kg 的汽车在水平路面上行驶,阻力是车重的0.1倍,让汽车保持额定功率P0=60kw 由静止开始启动,请回答以下问题:(1)经过时间t=1s ,速度为v1=4m/s,求此时的加速度a1=?(2)当汽车的加速度为a2=1m/s2时,求汽车的速度v2=?(3)求汽车所能达到的最大速度vm=?目的:掌握额定功率启动问题的相关计算。

《功率》教学设计(热门3篇)

《功率》教学设计(热门3篇)

《功率》教学设计(热门3篇)(实用版)编制人:______审核人:______审批人:______编制单位:______编制时间:__年__月__日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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物理:7.3《功率》教案 (新人教版必修2).doc

物理:7.3《功率》教案 (新人教版必修2).doc

换算关系:11w=1J/s(板书)(1)根据P=Fv知,汽车以额定功率行驶,因遇上坡路段,汽车所需的牵引力增大了,若要保持行驶速度不变,这是不可能的;加大油门,只会增加发动机的输出功率(超过额定功率),发动机将因超负荷而过热损坏。

(2)这是一种正确的操作方式,当司机将发动机的速度档位调低后,速度减小了,牵引力加大了,只要牵引力足够,汽车便可顺利上坡。

教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论,如:(1)汽车上坡的时候,司机常用换挡的方法来减小速度,为什么?(2)汽车上坡时,要保持速度不变,应如何做?(3)起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时,为什么发动机的输出功率越大,起吊速度就越大?思考:汽车等交通工具,如何才能获得更大的行驶速度?教师:由P = W / t求出的是瞬时功率还是平均功率学生小组讨论后得出:由公式P = W / t求出的功率,反映了该力在t时间内做功的平均快慢,故由公式P = W / t求出的功率是平均功率。

教师:人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?(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。

)教师:奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢?为什么?(奥运比赛是一种挑战运动局限的比赛,人与机器一样,不能长时间超负荷运动,短跑运动员在100m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5000m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。

)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。

7.3 功率 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修2新课 第七章:机械能守恒定律 (7)

7.3 功率    优秀教案优秀教学设计  高中物理必修2新课  第七章:机械能守恒定律 (7)

《功率》教学设计教学目标1.进一步理解功率、瞬时功率的概念,搞清功率与速度和加速度的关系.2.了解汽车运动的三种形式:(1)恒定功率加速过程;(2)恒定加速度加速过程;(3)匀速运动过程.3.通过实例分析,提高学生观察生活、分析问题和解决问题的综合能力,增强学生团体协作精神教学重点、难点1.区分恒定功率启动与恒定加速度启动的不同点,掌握抓住不变量是解决汽车启动问题的方法.2.理解启动过程中汽车所能达到的最大速度和以一定的加速度启动所能达到的最大速度的含义.教学过程设计(一)理论探索1.汽车在水平路面上以恒定功率(P额)启动:设P=12 W f=2 N m=2 kg既然是小车启动,汽车速度应从零开始增大,在下表中再设定几个汽车的速度数值,让学生按照题意填写各个速度数值所对应的功率、力、加速度数值大小.由公式P=Fv、此时学生思维活跃,各抒己见,最后学生通过自己的探讨得出如下几点规律:(1)汽车以恒定功率(P额)启动,牵引力功率始终保持不变.(2)汽车速度不断增大时牵引力不断减小.(3)汽车速度不断增大时加速度不断减小.(4)当牵引力减小到跟摩擦力相等时加速度为零,即汽车不再加速,此时速度达到最大值.(5)P额=Fv=fv max,v max=P额/f,即汽车速度最大值由汽车的恒定功率和水平路面摩擦力共同决定.(6)汽车先做加速度变小的变加速运动,后做匀速直线运动.接着请学生根据刚才小结出的几点规律定性地作出速度—时间图象理论推导:汽车以恒定功率(P额)启动:P额恒定,v,P额=Fv,F↘由F-f=ma得a,但a>0(F>f),v,F当F=f时,a=0,v=v max,则P额=Fv=fv max v max=P额/f汽车先做加速度变小的变加速运动,后做匀速直线运动.2.汽车在水平路面上以恒定加速度启动:设定P额=12 W f=2 N m=2 kg a=2 m/s2再设定几个汽车的速度数值,让学生按照题意填写各个速度数值所对应的功率、力、加速度数值大小.由公式F-f=但学生填写的表格可能有分歧,见表1和表2.此时可提醒学生注意额定功率,绝大多数学生都能理解表2才是正确的,符合实际情况的.接着请学生自己根据表2中数据的分析,小结表2中数据所蕴涵的物理意义.经过几番争论,最后学生通过自己的探讨得出如下几点规律:(1)汽车以恒定加速度启动,牵引力保持不变,汽车速度不断增大,牵引力功率随之增大.(2)当汽车牵引力功率达到额定功率(P额)时,汽车速度达到恒定加速度阶段的最大速度,但不是汽车整个加速过程的最大速度.(3)汽车牵引力功率将保持额定功率不变,进入额定功率加速阶段:①当汽车加速过程中牵引力功率达到额定功率(P额)时,牵引力功率不再增大,将保持额定功率不变继续加速.②汽车速度不断增大时牵引力不断减小.③汽车速度不断增大时加速度不断减小.④当牵引力减小到跟摩擦阻力相等时加速度为零,即汽车不再加速,此时速度达到整个加速过程的最大值.(4)汽车先做匀加速运动,后做加速度变小的变加速运动,最后做匀速直线运动.接着请学生根据刚才小结出的几点规律定性地作出速度—时间图象.理论推导:汽车以恒定加速度启动时,a、f恒定推出F恒定.由P=Fv得P增大当P=P额时,v1=P额/F;此时v1是匀加速阶段最大值.此后,P恒定(P=P额),v增大,由P=Fv得F减小,从而a减小.当a=0时,v=v max.汽车整个加速阶段先做匀加速运动,后做加速度变小的变加速运动,最后做匀速直线运动.(二)练习巩固1.一辆汽车始终以额定功率行驶,下列说法正确的是().A.汽车的速度越大,所需的牵引力越大B.汽车的速度与牵引力无关C.因为功率不变,所以速度和牵引力都不变D.速度最大时,牵引力一定最小2.一艘轮船从港口出发,以恒定功率航行,若所遇到的阻力始终不变,则对轮船的运动过程,下列判断正确的是().A.始终做匀加速运动B.先做匀加速运动,后做匀速运动C.先做匀速运动,后做匀减速运动D.当牵引力等于阻力时,航速最大3.设汽车在启动初始阶段为匀加速直线运动,并且所受阻力恒定不变,则在启动阶段().A.汽车的速度增大,发动机功率不变B.汽车发动机牵引力增大,功率增大C.汽车发动机牵引力不变,功率增大D.汽车发动机牵引力不变,功率不变4.M=2 t的汽车发动机的额定功率为30 kW,在水平路面上行驶时,阻力为车重的0.1倍.求:(1)汽车以额定功率启动后能达到的最大速度为多少?(2)当汽车速度为10 m/s时,加速度为多大?5.上题中,若汽车从静止开始以0.5 m/s2匀加速运动,则(1)启动后2 s末发动机功率为多大?(2)此匀加速运动最多能维持多长时间?此后汽车的运动情况如何?参考答案:1.D 2.D 3.C 4.(1)15 m/s(2)0.5 m/s2 5.(1)3 kW(2)20 s此后汽车做功率恒定,加速度减小的加速运动,直至加速度为0,速度达到最大.教后反思在高一物理必修2第七章第三节功率关于汽车(火车)的功率、速度、加速度等等参数之间的关系,是一类常见、常考的问题,这类问题涉及的物理量众多,而且还有不同运动状态之间的变化,有时会感觉让人无从下手.如果把在不同状态下不同物理量之间的关系的现成结论直接告诉学生,学生往往是被动地,接受式地进行学习,即使当时能够理解接受,但由于不是通过学生自己的深入思考,印象并不深刻;更重要的是学生失去了一次亲身体验的过程,失去了一次创造性思维、创新能力及综合分析能力的训练.当然如果在课堂教学中,教师放手让学生探究,可能学生的探究漫无边际,怎么也探究不到点子上,故教师应适当引导,起到引路人的作用,提高探究效率,使学生在最短的时间内无论在思维能力上还是科学知识上都有较大的收益.由于是通过启发学生思考这一行之有效的学习方法,学生自己通过科学探究把物理过程弄明白了,学生在遇到汽车功率的问题时往往游刃有余.中学物理教学,不仅仅是把物理知识传授给学生,更重要的是要培养学生学习物理的能力,使他们拥有高超的物理智慧,这是物理探究过程中的一个重要环节。

高中物理 第七章 3功率教案 新人教版必修2

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7.3功率教案新人教版必修2

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。

必修二7.3功率(教学设计)电子版本

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4.当力 F 一定时, P∝ v,即速度越 大,功率越大。如:起重机吊同一货物以 不同的速度匀速上升,牵引力保持不变 ( 大小等于物重 ) ,起吊的速度越大,起重 机的输出功率就越大。
教师:汽车以额 定功率在平直公 路行驶时,若前 方遇到了一段较 陡的上坡路段, 汽车司机要做好 什么调整,才能 确保汽车驶到坡 顶?为什么? 学生的回答可能 有: ⑴加大油门,汽 车可顺利行驶到 达坡顶。 ⑵汽车要换档, 才能顺利行驶到 达坡顶。 师生共同分析: ⑵是一种正确的 操作方式 ,当司 机将发动机的速 度档位调低后, 速度减小了,牵 引力加大了,只 要牵引力足够, 汽车便可顺利上 坡。 教师根据课堂需 要还可以提出一 些问题让学生进 一步讨论,如: ( 1)汽车上坡 时,要保持速度 不变,应如何 做? ( 2)起重机在 竖直方向匀速吊 起某一重物时, 为什么发动机的 输出功率越大, 起吊速度就越 大?
总结: v 是平均速 度 , P 是平均 功率 ( F 为恒 力,且 F 与 同 向) 。 v 是瞬时速度, P 是瞬时功率。
说明:如果物 体做匀速直线 运动,由于瞬 时速度与平均 速度相等,故 此时平均功率 等于瞬时功 率。
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(五)、 对公式
P=Fv 的讨 论
1.此公式的意义是:当力 F 与物体 运动 ( 瞬时 ) 速度 v 方向一致时,力的实际 瞬时功率就等于力 F 和运动速度 v 的乘 积,对于机车 ( 汽车、火车等交通工具或 动力装置 ) ,牵引力 F 与物体运动速度 v 一般方向一致,可用公式 P=Fv 计算实际 瞬时功率 ( 称牵引力的功率、发动机的输 出功率 ) ,特别注意: F 为机车的牵引力, 并非机车所受的合力。

高中物理必修二教案-7.3功率20-人教版

高中物理必修二教案-7.3功率20-人教版

《 7.3 功率》教学设计一、教学目标知识与技能1.理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义;2.,的运用。

过程与方法1.通常指平均功率,为瞬时功率;2.,分析汽车的启动,注意知识的迁移。

情感、态度与价值观1.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。

二、教学重难点1.重点:教学重点是理解功率的概念;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,自然就能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。

2.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。

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、学情分析《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。

四、教学方法本节课的教学立足于培养学生的思维能力,通过学习物理研究方法,让学生学会思考问题。

在建立“功率”概念中,让学生体会用比值方法来建立一个新概念。

通过汽车起动过程的分析,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。

通过学生设计测量人的做功功率的实验,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能力。

五、教学过程二、功率的定义、公式和单位(主要采用启发式)三、平均功率与瞬时功率(通过例题,加深对平均功率和瞬时功率概念的理解)四、实际功率和额定功率(引导学生自学)五、典型例题分析六、师生共同小结3.功率的求解公式有:P=P=Fv;4.平均功率和瞬时功率;其中P=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。

人教版高一物理必修2第七章:7.3 功率 教案设计

人教版高一物理必修2第七章:7.3 功率  教案设计

功率【教学目标】理解功率的概念,会计算有关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】功率的概念【教学难点】功率的计算【教学方法】讲练结合,计算机辅助教学【教学过程】1.功率是描述做功快慢的物理量。

(1)功率的定义式:t WP =,所求出的功率是时间t 内的平均功率。

(2)功率的计算式:P=Fvcos θ,其中θ是力与速度间的夹角。

该公式有两种用法:①求某一时刻的瞬时功率。

这时F 是该时刻的作用力大小,v 取瞬时值,对应的P 为F 在该时刻的瞬时功率;②当v 为某段位移(时间)内的平均速度时,则要求这段位移(时间)内F 必须为恒力,对应的P 为F 在该段时间内的平均功率。

(3)重力的功率可表示为PG=mgvy ,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。

(4)汽车的两种加速问题。

当汽车从静止开始沿水平面加速运动时,有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f = ma①恒定功率的加速。

由公式P=Fv 和F-f=ma 知,由于P 恒定,随着v 的增大,F 必将减小,a 也必将减小,汽车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f ,a=0,这时v 达到最大值f P F P v m m m ==。

可见恒定功率的加速一定不是匀加速。

这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt 计算,不能用W=Fs 计算(因为F 为变力)。

②恒定牵引力的加速。

由公式P=Fv 和F-f=ma 知,由于F 恒定,所以a 恒定,汽车做匀加速运动,而随着v 的增大,P 也将不断增大,直到P 达到额定功率Pm ,功率不能再增大了。

这时匀加速运动结束,其最大速度为m m m m v fP F P v =<=',此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。

可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。

这种加速过程发动机做的功只v a能用W=F ∙s 计算,不能用W=P ∙t 计算(因为P 为变功率)。

高中物理专题7.3功率教学设计新人教版必修2

高中物理专题7.3功率教学设计新人教版必修2

《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7.3功率教案必修2

高中物理第七章7.3功率教案必修2

7.3 功率高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题1.如图所示的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。

连杆AB、OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动,连杆OB在竖直面内的圆周运动可通过连杆AB使滑块在水平横杆上左右滑动。

已知OB杆长为L,绕O点做逆时针方向匀速转动的角速度为ω,当连杆AB与水平方向夹角为α,AB杆与OB杆的夹角为β时,滑块的水平速度大小为( )A.B.C.D.2.如图所示,在半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场区域的上方有一水平放置的感光板MN。

从磁场区域最左端Q垂直磁场射入大量的电荷量为q、质量为m、速率为v的粒子,且速率满足,最后都打在了感光板上。

不考虑粒子间的相互作用力和粒子的重力,关于这些粒子,下列说法中错误的是A.这些粒子都带正电B.对着圆心入射的粒子,其射出方向的反向延长线一定过圆心C.只有对着圆心入射的粒子,射出后才垂直打在感光板MN上D.沿不同方向入射的粒子射出后均可垂直打在感光板MN上3.如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是A.B.C.D.4.汽车以恒定的功率在平直公路上行驶,所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍,汽车能达到的最大速度为v m,则当汽车速度为时,汽车的加速度为(重力加速度为g)A.0.1 g B.0.2 g C.0.3 g D.0.4g5.如图所示,以O点为圆心、R=0.20 m为半径的圆处于匀强电场(图中未画出)中,电场平行于圆面,ac、bd为圆的两条相互垂直的直径.已知a、b、c三点的电势分别为2 V、2 V、-2 V,则下列说法正确的是( )A.d点电势为2VB.电子从d点运动到a点电势能增加C.电场方向由b点指向c点D.该匀强电场的场强大小为20 V/m6.在匀强磁场中,一个静止的U发生α衰变,放出的α粒子的速度方向恰好与磁场方向垂直,则α粒子和产生的新核做匀速圆周运动的半径之比为()A.2:117 B.45:1 C.10:13 D.13:10二、多项选择题7.如图所示,长度为L=1.0m的绳,栓着一质量m=1kg小球在竖直面内做圆周运动,已知绳子能够承受的最大张力为74N,运动过程中绳子始终处于绷紧状态,分析绳子在A处还是B处易断_____,求出绳子断时小球的线速度_________.8.关于热力学的一些现象和规律叙述正确的是(_______)A.在自然过程中一个孤立系统的熵总是增加或不变的B.理想气体状态方程对饱和汽也适用C.一定质量的气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能一定减少D.绝对湿度可以描述气体的潮湿程度E.气体体积不变时,温度越高,单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击次数越多9.某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤,使其测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为10N 的钩码.在电梯运行过程中,弹簧秤弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出,如图所示,则下列分析正确的是( )A.从时刻t1到t2,钩码处于超重状态B.从时刻t3到t4,钩码处于失重状态C.电梯可能开始在25楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼D.电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在25楼10.如图所示,一根重力G=0.1N、长L=1m的质量分布均匀的导体ab,在其中点弯成θ=60°角,将此导体放入匀强磁场中,导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端,弹簧均为竖直状态,当导体中通过I=1A的电流时,两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m,已知匀强磁场的方向垂直纸面向外,磁感应强度的大小B=0.4T,则A.导体中电流的方向为b→aB.每根弹簧的弹力大小为0.10NC.弹簧的劲度系数k=5N/mD.若导体中不通电流,则弹簧伸长0.02m三、实验题11.如图甲所示,足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨,竖直放置,其宽度,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端与之间连接阻值为的电阻,质量为、电阻为的金属棒紧贴在导轨上。

高一物理人教版必修二 7.3功率教案

高一物理人教版必修二 7.3功率教案

学校临清二中学科物理编写人徐俊红审稿人王福清必修二第七章第三节《功率》教案一、教材分析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二、教学目标1.知识目标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,并掌握其用法,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,了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。

2.能力目标:1.通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,通过功率的定义过程,体会应用比值方法建立物理概念的方法。

2.学会求解各种不同的功率。

3.情感、态度和价值观目标:培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。

三、教学重点难点1.理解功率的概念。

2.知道功率的种类及其计算。

四、学情分析学生对功的学习知识储备量不足,这一节应再次强调功的计算,这样才能对功率的概念把握更准确。

五、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。

六、课前准备学生准备课前学案导学,教师进行检查。

七、课时安排:2课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

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。

(引发学生思考,让学生从身边生活寻找做功快慢的事例,并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。

)预测学生所举事例可能有:1、人上高楼(如8层楼)时,乘电梯比走路要快得多;2、拖拉机耕地比牛耕地要快得多;3、挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多;4、从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多(分析一些生产事例、工作场面,或展示一些做功快(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,无处不在,研究功率具有重要的现实意义,并引导学生注意观察身边物理现象,体会到物理知识就在我们身边,感悟物理规律研究的价值,激起学生的求知欲。

最新人教版必修二高中物理7.3功率教学设计

最新人教版必修二高中物理7.3功率教学设计

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,采用了物理中经常使用的比值定义法,所以本节课的教应立足于培养生的思维能力,通过习物理研究方法,使生会思考问题在机车启动过程的分析着重培养生的逻辑思维,引导生认识物理与社会生活的密切联系,综合运用动力知识和功率概念分析问题和解决问题的能力通过生设计测量机械功率的实验,达到以致用的目的,培养生运用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生较难理解,这是难点生往往认为,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,使生养成分析物理过程的习惯,避免简单地套用公式教重点理解功率的概念教难点理解功率与力、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,培养生以致用的思想教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,今天我们就习表示物体做功快慢的物理量——功率情景导入教师指导生回忆日常生活中人们劳动时的情景,并分组让生举例,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,让同们仔细观察,体会即将习的物理量——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 W韶山型电力机车输出功率为4 200 W通过观察图片,引导生体会,在不同的机械装置中,功率这一参数的数值是不同的,它就是用描述物体做功快慢的习了本节课,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,引导生思考:物理中又是如何描述做功快慢的呢?物理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 g ,乙8天摘了600 g ,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1;力F 2对乙物体做功为W 2,所用时间为2,在下列条件下,哪个力做功快( )A .W 1=W 2,1>2B .W 1=W 2,1<2.W 1>W 2,1=2 D .W 1<W 2,1=2生能够想到利用工作量与时间的比值衡量甲、乙两人的工作快慢用比值反映快慢,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习,因此生在理解上较为容易教师直接创设情景主要是让生感受“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中,一个力所做的功W 跟完成这些功所用时间的比值tW ,叫做功率用P 表示,即P=t W 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 、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=P指导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15 W左右⑦万吨巨轮106 W以上⑧蓝鲸游动的功率可达350 W等等例一个物体在F的作用下,在时间内发生的位移为,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=/求出的是物体在时间内的平均速度则P=Fv求出的是F在时间内的平均功率如果取得足够小,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/求出的是平均功率还是瞬时功率?综合生讨论得到:由于据P=W/求出的功率反映的是做功的平均快慢程度,所以,据P=W/求出的是平均功率总结:P=W/ 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做功时间越长,功率一定小 D力做功越多,功率一定大答案:1500 W 2B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,请同将家里的电器设备上的额定功率都记录下,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,指导生推导出功率与速度的关系式自主活动:生结合课本内容,推导功率与速度的关系式教师巡回指导,发现问题及时帮助生解决;投影生的推导过程,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?请同们阅读教材相关内容,用自己的话加以解释生阅读教材,讨论、推理、作答结论根据公式P=Fv①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,引导生独立审题,分析后写出解题过程投影生的求解过程,总结点评例2 如图所示,位于水平面上的物体A 的质量=5 g ,在F=10 N 的水平拉力作用下从静止开始向右运动,位移为=36 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 /2)(1)水平面光滑;(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ=015解题思路1可分为三个阶段:第一步让生计算力F 在36 位移中所做的功,强调功只由F 和这两个要素决定,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;第二步由同计算这两次做功所用的时间用牛顿第二定律求出1=2 /2,2=05 /2;用=221at 分别求出1=6 ,2=12 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 2=2分别求出每次的末速度,再用公式=v/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=3 g 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=3 ,求:(1)力F 在=3 内对物体所做的功;(2)力F 在=3 内对物体所做功的平均功率;(3)在3 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=F/=2 /2则物体在3 末的速度v==6 /物体在3 内的位移=221at =21×2×32 =9 (1)力F 做的功W=F=54 J(2)力F 在3 内的平均功率P=tW =18 W (3)3 末力F 的瞬时功率P=Fv=36 W课堂小结引导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 、W ,1 W=1 000 W3功率的求解公式有:P=W/、P=Fv 其中P=W/和P=Fv 可用求解平均功率,而P=Fv 也可用求解瞬时功率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=Fv3单位:W 、W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,让生设计一个测量方案,并进行实际测量 目的:培养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生严谨的态度过程:教师激励生积极思考,设计可行方案,动脑动手,体验实验方法和感受实验成果的喜悦放手让生自行讨论、分工,这样才能培养生的实验能力,给生以合作交流的机会方案选定后,要注意引导生如何求功和功率,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生设计的方案,组织生进行实验最后实验结果,让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:(让生结合自己的情况进行设计实验)方案1: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,测量做功功率方案3:运动会上,百米比赛的同的最大功率方案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 /=3.7×10-2/ 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=P=3×103×1 800 J=54×106 J3.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vv 增大则F 牵减小,而=m F F 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=F P ,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,生也有接触,因此在实际的教中,教设计立足于实际生活,采用让生“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,增强了生习的趣味性与知识性,使生便于认识和理解“功率”概念,有利于激发生的习热情在知识形成过程中,教设计注重引导生习思维方法,体会比值法在定义“功率”概念的作用,提高生的应用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,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、生产和技的联系本教设计在实际的教过程中,能够充分地发挥生的主观能动性,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。

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7.3功率教学设计一、课前部分【设计思想】:1.教材分析:功率是反映力做功快慢的物理量。

功率的概念广泛应用与人们的日常生活和科技之中。

学生在初中已经学过功率的概念,引入这一概念并不困难。

教科书在本节中首先通过两台起重机做功相同,时间不同,引出功率的概念和定义式,并通过对动力机械的分析,讨论了额定功率和实际功率,最后,根据对物体做功的公式和运动学公式导出功率与速度的关系。

2.学情分析:初中时学生已经学过功率的初步知识,前面一节学习了功的概念,为本节的教学奠定了一定的基础。

在此基础上,进一步区分额定功率和实际功率,了解平均功率、瞬时功率。

3.设计思路:本节讲述功率的概念,功率公式的应用。

功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容,通过类比的方法,比较速度是描述位移变化快慢的物理量,来对功率进行理解。

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。

要使学生确切地理解公式P=Fv的意义,要通过例题的教学,使学生会应用基本公式进行计算,对平均功率和瞬时功率有所理解。

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,采用公式分析加图像表述的形式进行,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】:知识与技能1. 理解功率的的概念。

2. 知道功率的定义和定义式p=Wt ,能够用公式 p=Wt解答有关的问题。

3. 正确理解公式P=Fv的意义,区别什么是瞬时功率,什么是平均功率,并能用来解释现象和进行计算。

4. 能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题。

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的观点,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,培养学生积极思考并学以致用的思想。

【学习重难点】:1. 功率的概念和计算公式。

2. P=Fv及其应用。

【学习方法】:类比学习、图像分析。

【课时安排】:2课时。

二、课堂部分——教学过程(五)、对公式P=Fv 的讨论计算实际瞬时功率(称牵引力的功率、发动机的输出功率),特别注意:F为机车的牵引力,并非机车所受的合力。

2.当P一定时,F∝1/v,即做功的力越大,其速度就越小,如:汽车在发动机功率一定时上斜坡,司机用换挡的办法(变速调节装置)减小速度以获得较大的牵引力满足上坡的需要。

3.当速度v保持一定时,P∝F,即做功的力越大,它的功率也越大。

如:汽车从平路到上坡,若要保持速度不变,必须加大油门(控制燃油混合气体流量多少的装置),增大发动机功率以得到较大的牵引力。

4.当力F一定时,P∝v,即速度越大,功率越大。

如:起重机吊同一货物以不同的速度匀速上升,牵引力保持不变(大小等于物重),起吊的速度越大,起重机的输出功率就越大。

车驶到坡顶?为什么?学生的回答可能有:⑴加大油门,汽车可顺利行驶到达坡顶。

⑵汽车要换档,才能顺利行驶到达坡顶。

师生共同分析:⑵是一种正确的操作方式,当司机将发动机的速度档位调低后,速度减小了,牵引力加大了,只要牵引力足够,汽车便可顺利上坡。

教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论,如:(1)汽车上坡时,要保持速度不变,应如何做?(2)起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时,为什么发动机的输出功率越大,起吊速度就越大?通过对生活实际的讨论,使学生进一步加深理解功率与牵引力和速度的关系。

为实际应用和分析问题打好基础。

(六)具体应用:汽车等交通工具的动力学分析:(设汽车受到的摩擦阻力大小保持恒定)(1).汽车以恒定功率启动汽车以恒定功率启动后,若运动过程中所受阻力f不变,由于牵引力F=Pv,根据牛顿第二定律可得F−f=ma,汽车的加速度a=1m(Pv−f),可见,随着汽车速度的增大,加速度减小,当加速度a=0时,汽车的速度达到最大v m=P定f,以后汽车将做匀速直线运动,所以汽车做加速度位逐渐减小的加速运动,最终匀速运动。

要提高汽车在给定路面上的最大速度值,应选用额定功率较大的发动机。

(2).汽车以恒定牵引力启动汽车以恒定牵引启动后,开始加速教师: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。

学生讨论后得出结论:(1).P固定时,由P=Fv,P定=F↓v↑,且F↓−f摩=ma↓当a=0时,F=f摩教师引导学生画出v-t图像度不变,汽车做匀加速运动,当其速度增大至一定值v时,其功率达到额定功率P,此时有Pv−f=ma,以后速度再增加,由于汽车的功率不变(已达额定功率),所以牵引力减小,加速度随之减小,直至a=0时,汽车的速度达最大值,接着做匀速运动。

分析关键是抓住两个关系式:P=Fv 和F−f=ma。

此时有v m=P定f。

(2).F固定时,由P=Fv,P↑=F定v↑,且F定−f摩=ma定汽车做匀加速运动。

当速度增大到v额时,P=P额,此后汽车做P定的变加速运动直到达到最大速度v m。

教师指导学生画出相应的v-t图像能力迁移例汽车的质量为m=6.0×103kg,额定功率为P m=90Kw, 沿水平道路行驶时,阻力恒为重力的0.05倍(取g=10m/s2)。

求:(1)汽车沿水平道路匀速行驶的最大速度;(2)设汽车由静止起匀加速行驶,加速度为a=0.5m/s2, 求汽车维持这一加速度运动的最长时间。

教师与学生一起分析题目、图形,得出正解。

解析:(1)汽车匀速运动时F-0.05mg=0汽车的额定功率P m=Fv m代入数据得v m=30m/s。

(2)汽车匀加速行驶时,动力学方程为F-0.05mg=ma汽车的瞬时功率为P=Fv汽车的瞬时速度为v=at要求瞬时功率小于或等于额定功率P≤P m代入数据得t≤30s通过立体巩固对汽车启动时的动力学分析随堂检测1.关于功率,以下说法正确的是()A.据P=W/t可知,机器做功越多,其功率就越大。

B.据P=Fv可知,汽车的牵引力一定与其速率成反比。

C.据P=Fv可知,发电机的功率一定时,交通工具的牵引力与运动速率学生:当堂学完本节知识,立即做完对应练习。

(强化对知识的理解与认识)教师:和学生一起做题,并对部分学生提问,根据学生问答情况,及时点拨、总结。

学生在学完本节内容后通过几个典型例题来巩固已学知识。

成反比。

D.据P=W/t可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可求得这段这段时间内任一时间机器做功的功率。

2.汽车上坡时,司机必须换档,其目的是()A.减小速度,得到较小的牵引力B.增大速度,得到较小的牵引力C.减小速度,得到较大的牵引力D.增大速度,得到较大的牵引力3.额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度为20m/s,汽车的质量m=2×103kg。

如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2。

运动过程中阻力不变,求:(1)汽车所受的恒定阻力;(提示:先求V=20m/s的F牵,此时F牵=F阻)(2)3s末汽车的瞬时功率;(提示:判断3s末汽车处于加速阶段,还是匀速阶段)(3)经过多长时间汽车功率达到额定值?(提示:P额,对应的是V额,即V=V额)【板书设计】:7.3 功率一、功率1.定义:功和完成这些功所用时间的比值。

2.定义式:P=w/t,变形式:P=Fv。

3.国际单位和常用单位:W,kW。

二、额定功率和实际功率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P=Fv四、力的平均功率和瞬时功率1.平均功率:描述力在一段时间内做功的快慢。

计算公式:①P=W/t②P=Fv cosθθ=0时,P=Fv2.瞬时功率:力在某一时刻的功率,对应于物体运动的某一时刻或某一位置。

计算公式:P=Fvcosθθ=O时,P=Fv五、对公式P=Fv的讨论1.F一定时,P∝v2. v一定时,P∝F3. P一定时,F∝1/v六、汽车等交通工具的动力学分析:1.P固定时,由P=Fv,P定=F↓v↑,且F↓−f摩=ma↓当a=0时,F=f摩此时有v m=P定f。

2.F固定时,由P=Fv,P↑=F定v↑,且F定−f摩=ma定汽车做匀加速运动。

当速度增大到v额时,P=P额。

此后汽车做P定的变加速运动直到达到最大速度v m。

三、课后部分——教学后记【教学反思】:这节课对“功率”的概念的教学由浅入深,从功率的初步概念到公式的推导讨论,再到公式应用分析,教学过程中注重开展学生的学习过程,用类比法得出功率的概念和基本公式,教学结构科学、合理,符合学生的认知水平和知识水平;理论联系实际,把功率直接应用到生产、生活中解析一些现象和解决实际问题,能激发学生的浓厚的学习兴趣和活跃课堂气氛;并让学生在课后探究汽车以恒定功率起动的过程,引导有学习兴趣的学生进一步自主探究,符合新课程的要求。

使学生处于主动积极的思维状态,从教学设计到教学实践都体现了“学为主体、教为主导”的教育理念。

经过笔者课堂教学实践,本节课取得了很好的效果。

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