人教版高中物理必修二：《功率》教學設計

1、功率教學設計【教材分析】普通高中物理課程標準 共同必修模塊“物理2”中涉及本節(jié)的內(nèi)容標準是 “理解功率, 關心生產(chǎn)和生活中常見機械功率的大小及其意義”。要求學生理解功率的概念，會進行功率 的計算；會分析汽車發(fā)動機功率一定時，牽引力和速度的關系；嘗試自己設計實驗，測量人 在某種運動中的功率。由于功率在生活、生產(chǎn)中應用很廣，教學中可充分利用這一優(yōu)勢，使 抽象的物理概念變得富有實際意義。發(fā)展學生應用知識解決實際問題能力，樹立正確的價值 觀。【教學目標】一、知識與技能1 .理解功率的定義及額定功率與實際功率的定義；2 . f ,的運用。二、過程與方法1 .£通常指平均功率，上TO為瞬時功率;

2、2 .尸二 網(wǎng),分析汽車的啟動，注意知識的遷移。三、情感、態(tài)度與價值觀感知功率在生活中的實際應用，提高學習物理科學的價值觀。【重、難點分析】1 .重點：教學重點是理解功率的概念；功率的物理意義是本節(jié)的重點內(nèi)容，如果學生能 懂得做功快慢表示的是能量轉化的快慢，自然就能感悟出功率實際上是描述能量轉化快慢的 物理量。2 .難點：理解功率與力、速度的關系，瞬時功率和平均功率的計算。瞬時功率的概念學 生較難理解，這是難點。學生往往認為，在某瞬時物體沒有位移就沒有做功問題，更談不上 功率了。如果學生沒有認識到功率是描述能量轉化快慢的物理量，這個難點就不易突破，因 此，在前面講清楚功率的物理意義很有必要，它

3、是理解瞬時功率概念和物理意義的基礎?！窘虒W方法】本節(jié)課的教學立足于培養(yǎng)學生的思維能力，通過學習物理研究方法，讓學生學會思考問 題。在建立“功率”概念中，讓學生體會用比值方法來建立一個新概念。通過汽車起動過程 的分析，著重培養(yǎng)學生的邏輯思維，引導學生認識物理與社會生活的密切聯(lián)系，綜合運用動 力學知識和功率概念分析問題和解決問題的能力。通過學生設計測量人的做功功率的實驗， 達到學以致用的目的，培養(yǎng)學生運用科學知識解決實際問題能力?！窘虒W步驟】、課前活動，引入課題 （采取比賽的形式組織教學）教師活動學生活動1 .在課前抽一段空余時間，安排部分學生參加活動（提升重 物比賽）；組織學生測量教學樓二樓層的

4、高度及兩捆書的質(zhì)量， 并做記錄。告訴學生比賽項目及比賽規(guī)則，選好計時員，發(fā)令員和兩位參賽同學。（強調(diào)安全！）2 .上課時，要求學生匯報實驗情況。3 .引導全班同學先利用提重物比賽記錄的數(shù)據(jù)計算人對書所做的功，然后展開討論：兩名運動員誰勝誰負？你的依據(jù)是什 么？引導分析：判斷運動員的勝負，不只看做功的多少， 還要 看做功的快慢問題。4 .舉例：挖土機與人，要完成相同的挖土任務，人花的時 間要長得多。建筑工地上要把磚塊或水泥等建筑材料搬到樓 頂上，起重機和搬運工相比， 起重機要比工人快得多。 從水 井里提水，使用抽水機比人工要快得多家住在高樓（如81 .按老師的安排進行活 動。2 .兩位參賽同學同

5、時提 書，將書從地面提升到 一樓，計時員記錄時間。3 .匯報活動情況。記錄 在設計好的表格內(nèi)。4 .利用功的公式計算出 結果。小組討論老師提 出的問題，積極闡述自 己的意見。層），乘電樓比走路要快得多。拖拉機耕地比牛耕地要快得 多，等等。5.通過引導學生分析有關事例，形成初步共識：人們選用機 械來做功時，不僅要考慮做功多少，還要考慮機械做功的快慢。5.在活動和討論的基礎 上，形成對功率的物理 意義的認識。6.在物理學中，做功的快慢用物理量功率描述。對于機械, 功率是機械性能的重要指標。6.列舉生產(chǎn)、生活中發(fā) 生的事例，使學生體會 功率與生活、生產(chǎn)息息 相關，無處不在，研究 功率具有重要的現(xiàn)實意

6、 義。、功率的定義、公式和單位（主要采用啟發(fā)式）教師活動學生活動1 .指導學生回顧初中學過的內(nèi)容2 .展示閱讀思考題：什么叫做功率？功率是表示什么的物理量？功 率的定義式是什么？定義式中各個字母分別表示什么物理量？單位 是什么？功率的單位有哪些？換算關系如何？3 .抽查學生解答思考題。4 .教師總結 功率的物理意義：功率是標量，功率表示做功過程中 能量轉化的快慢。定義：功跟完成這些功所用時間的比值。表達式： P=W/t （類比：v=S/t ）單位：1J/s=1w ,除此還有 Kw1 .學生閱讀課文 相關內(nèi)容，并解答 思考題。2 .互動交流：如 何來描述快慢？類比：運動的快慢速度；速度變 化的快

7、慢加 速度。用做功和完 成這些功所花的 時間的比值來定 義“功率”。5.展示例題：一個質(zhì)量是 1. 0kg的物體，從地面上方 30m高處開始做自由落體運動，求：3.練習。(1)第1s內(nèi)重力對物體做多少功?(2)第2s內(nèi)重力對物體做多少功?(3)前1s和后1s重力對物體做功的功率各是多大?6 .把學生解題過程實物投影，進行評價。三、平均功率與瞬時功率 (通過例題，加深對平均功率和瞬時功率概念的理解)教師活動學生活動1 .展示舉例：一個質(zhì)量是 1. 0kg的物體，從地面上方 20m局處開始 做自由落體運動，第 1s時間內(nèi)下落的位移是多少？這 1s內(nèi)重力對物 體做多少功？第 2s時間內(nèi)物體下落的位移

8、是多少？這1s內(nèi)重力對物體做多少功？前1s和后1s重力對物體做功的功率各是多大？這 2s時 間內(nèi)重力對物體做功的功率是多大？2 .學生演算后提出問題：例題中的物體只是在重力的作用下，重力做 功過程中，功率變化嗎？3 .總結：我們可以從上面的例子可以看出即使是同一個力對物體做功， 在小同時間內(nèi)做功的功率也可能是后義化的。因此，用P= W/t求得的功率只能反映t時間內(nèi)做功的快慢，只具有平均的意義。1 .認真演算， 闡述自己的看 法。2 .思考問題。3 .認真聽講， 積極思考。4 .認真體會極 限的方法，在今 后學習中有很多地方要用到 這種方法。4 . （1）平均功率：P=W/t為平均功率的定義式。

9、（2）瞬時功率：為了比較細致地表示出每時每刻的做功快慢，引入了瞬時功率的概念，即5.瞬時功率是表示某個瞬時做功快慢的物理量。6 .提出瞬時功率如何計算的問題后，引導學生一起推導得出：P= F v為瞬時功率計算公式。7 .應用公式P= Fv計算m= 1kg的物體做自由落體運動中下落1s末和2s末的瞬時功率。8 .根據(jù)上述結果啟發(fā)學生思考瞬時功率的物理意義。9 .最后指出：此題中是重力對物體做功，使重力勢能逐漸向動能轉化。 隨著時間的延續(xù)，重力勢能向動能轉化加快。四、實際功率和額定功率（引導學生自學）教師活動學生活動指導學生閱讀教材第 7頁“額定功率和實際功率” 一 段，提出問題，你對“額定 功率

10、和實際功率”是怎樣理學生閱讀課本相關內(nèi)容，思考阱回答老師的提問。解的？交流與探究：把一枚硬幣放在書的封面上，打開書的封面形成一個斜面，并使硬幣開始下滑，如圖5. 31所示。仔細分析一下，在卜滑的過程中硬幣共受到幾個力的作 用？哪些力做正功？哪些力做負功？哪些力沒有做功？如 果使斜面的傾角增大，情況會有什么變化？傾角增大時， 功率是否也增大？（提示：比較不同傾角時的功率，應 注意硬幣開始下滑處的高度應相同。討論功率時須指明哪 個力的功率。實驗的分析討論，要注意所分析的是某個力的平均功率。注意引導學生進行受力分析、做功分析， 可利用功率的定義式，在理論上進行的推演，使思維更加嚴密。）1 .用CAI

11、課件模擬汽車的啟動過程。師生共同討論:如果作用在物體上的力為恒力，且物體以勻速運動，則力對物體做功的功率保持不變。 此情況下，任意一段時間內(nèi)的平均功率與任一瞬時的瞬時功率都是相同的。很多動力機器通常有一個額定功率，且通常使其在額定功率狀態(tài)工作（如汽車），根 據(jù)P=FV可知：當路面阻力較小時，牽引力也小，速度大，即汽車可以跑得快些；當路 面阻力較大，或爬坡時，需要比較大的牽引力，速度必須小。這就是爬坡時汽車換低速 擋的道理。如果動力機器在實際功率小于額定功率的條件下工作，例如汽車剛剛起動后的一段時間內(nèi)，速度逐漸增大過程中，牽引力仍可增大，即F和v可以同時增大，但是這一情況應以二者乘積等于額定功率為限度，即當實際功率大于額定功率以后，這種情況不可能 實現(xiàn)。五、典型例題分析教師活動學生活動1 .汽車發(fā)動機的額定功率為60kW汽車質(zhì)量為5t ,汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0. 1倍，g取10nri/s ,問：在老師分析后求 解，鞏固訓練。(1)汽車保持以額定功率從靜止啟動后能達到的最大速度是多少？(2)若汽車保持以0. 5m/s2的加速度做勻加速運動，這一過程能 維持多長時間？2 .指出解決問題的思路。3 .在實物投影儀上對過程進行抽查評析。4 .用實物投影儀展示正確的解