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怎樣比較做功的快慢1.教學目標知識與技能⑴理解功率的概念。⑵知道功率的計算公式和功率單位的含義,會計算有關功率的簡單問題。過程與方法⑶通過建立功率概念的過程,理解用比值定義物理量的方法。情感態(tài)度與價值觀⑷通過實例說明功率的含義,認識功率在實際應用中的重要價值,培養(yǎng)學生關注生活、關注社會的意識。⑸通過測量活動的組織安排,培養(yǎng)學生的合作意識、協(xié)作能力。2.教材說明本節(jié)主要內(nèi)容有:功率的概念、公式、單位以及怎樣測算功率。在學生已經(jīng)知道了機械功的含義,以及怎樣計算功的大小之后,本節(jié)課再進一步學習怎樣比較做功的快慢,從而和前一節(jié)的內(nèi)容構成了較為完整的知識體系,是功的知識的拓展和延伸。功率是后面進一步學習電功率的基礎。另外,功率是衡量各種機械性能的一個重要指標,在生活和生產(chǎn)實踐中有非常重要的實際意義。教材的編寫思路:本節(jié)教材由淺入深,先通過“用起重機吊起大件建筑材料”和“用滑輪吊起建筑材料”兩幅圖片的比較,引出做功有快有慢的討論;再通過“活動1”,針對兩位同學提出的兩種不同意見,引導學生參與討論,提出自己的看法,自然的引出功率的概念。然后進行功率的簡單計算,并通過“活動2”指導學生設計比較登樓功率大小的比賽方案,練習在實際問題中測算功率。最后,通過“信息瀏覽”給出人、電視機和汽車的功率,幫助學生對功率單位“瓦特”具有較多的感性認識,并進一步認識功率的實用價值和意義。和舊教材相比,本教材增加了測算爬樓的功率這個活動,用實驗探究的方法讓學生學會自己測算功率,學以致用,可充分調(diào)動學生學習的積極性,引導學生主動建構新知識。本節(jié)教學重點:功率是物理學中的一個基本概念,與實際生活、生產(chǎn)勞動密切相關,所以功率的概念是本節(jié)課教學的重點。本節(jié)教學難點:功率的單位是由功和時間的單位組成,由于學生對此感性認識較少,不易對功率單位的大小形成具體認識,故功率的單位是本節(jié)課教學的難點。怎樣比較做功的快慢既是本節(jié)的一個知識點,也是得出功率的定義、公式和單位的基礎,所以組織好學生用比較法討論該問題是本節(jié)教學的關鍵。3.教學建議比較做功快慢的物理量本節(jié)課可以采用課本上的方法直接引入課題:力作功時,不僅有多有少,而且有快有慢。在生產(chǎn)實踐中,人們不僅要注意做功的多少,更要關心做功的快慢。今天我們就來研究有關做功快慢的問題。也可以用實際生活中遇到的問題引入課題。教師問學生:在建筑工地上,需要把幾百塊磚全部送到樓頂,你能想出幾種辦法?你認為應選擇哪種辦法?為什么這樣選擇?結果大多數(shù)學生會選擇起重機,因起重機做功快,由此引入課題。但也會有個別學生考慮到經(jīng)濟問題或其它原因而選擇人工方式,要充分肯定這種根據(jù)實際情況來考慮問題的想法。活動1怎樣比較做功的快慢“活動1”的目的是讓學生知道“做功多少”與“做功快慢”是完全不同的兩個概念,并為總結比較做功快慢的方法做好準備。教學中可先讓學生閱讀課本圖13-10的情景,也可以用多媒體課件播放相關視頻資料,提高學生的學習興趣),要注意引導學生觀察兩個情景,了解女同學和男同學各是怎么說的,再讓學生分組討論、交流,提出自己的看法。由于圖中兩位“同學”的說法都帶有片面性,即女同學只比較功的多少而沒有考慮時間,男同學只比較時間的長短而沒有考慮做功的多少,這些“不恰當”的比較方法反而更容易激發(fā)出學生辨論的熱情。經(jīng)過討論交流,學生可以得出:兩位同學的說法都是片面的,不能只比較做功多少或只比較做功時間的長短。要比較物體做功的快慢,必須同時考慮兩個因素:一是物體做了多少功,二是物體做功所用的時間。認識功率可先引導學生回憶:我們是如何比較物體運動快慢的?再讓學生思考:能否用同樣的方法來比較做功的快慢?學生可以答出:比較做功的快慢也有兩種方法,方法一:完成相同的功比較做功所用的時間,時間越短做功越快;方法二:在相同的時間內(nèi)比較做功的多少,做功多的做功快。這時教師可向?qū)W生指出:為了定量地比較物體運動的快慢,我們引入了速度的概念;同理,為了定量比較物體做功的快慢,我們引入功率的概念來表示物體做功的快慢。接著,要求學生用類比的方法,對照速度的定義、公式,給出功率的定義、公式。在講解公式時要指出各個符號代表什么物理量。最后結合速度的定義和公式讓學生理解功率的比值定義法——利用兩個物理量的比值,可以定義一個新的物理量。啟發(fā)學生回憶:除速度外,我們以前學過的哪個物理量也是用比值法定義的?(密度)。在以后的學習中,我們還將用這種方法來定義新的物理量。在上述學習過程中,可用多媒體課件播放如下表格,根據(jù)學生回答的情況,按順序播放表格中的內(nèi)容,使整個類比過程直觀化。比較運動的快慢比較做功的快慢比較方法1.通過相同的路程比較運動時間2.相同運動時間內(nèi)比較路程比較方法1.完成相同的功比較所用的時間2.相同的時間內(nèi)比較做功的多少速度物理意義:表示物體運動的快慢功率物理意義:表示物體做功的快慢定義:物體在單位時間內(nèi)通過的路程的多少定義:單位時間內(nèi)物體做功的多少公式:速度=(v=)公式:功率=(P=)關于功率的單位,可讓學生閱讀教材第50頁,了解瓦特(W)的由來和意義。并提醒學生注意:功用斜體的“W”表示,功率單位用正體的“W”表示。有條件的話,還可用多媒體課件播放瓦特和蒸汽機的故事,并鼓勵學生上網(wǎng)了解更多的關于瓦特的故事。功率的單位是教學的難點,為了使學生對“瓦特”單位的大小有些感性認識,可先向?qū)W生舉例說明1W的大?。涸?s內(nèi)將兩個雞蛋舉高1m,做功的功率約為1W。再讓學生閱讀教材第52頁“信息瀏覽”,了解一些物體的功率,并說明其意義:(1)人跑步功率約400W,表示人跑步時平均每秒做功約400J;(2)電視機功率約120W,表示電視機工作時,其電源每秒對電視機做功約120J;(3)轎車發(fā)動機功率約l00kW,表示轎車發(fā)動機工作時每秒做功約100000J。還可用多媒體課件播放一些其他機械的功率。這樣,通過更多的實例容易讓學生對功率的單位形成感性認識。關于功率的計算,可以先請學生口答下面兩道比較簡單的問題,熟悉功率的公式和單位后,再列式解答課本“想一想”中的問題。①人在3s內(nèi)做功150J,求人的功率?②挖掘機在1min內(nèi)做了×106J的功,求挖掘機的功率?根據(jù)口答情況,教師要引導學生總結:應用公式進行功率計算時要注意統(tǒng)一單位?!跋胍幌搿敝械膯栴}是對活動1的回應,旨在讓學生運用功和功率的公式進行計算,知道如何比較做功的快慢,以加深對功和功率的認識。教學時要引導學生首先弄清題意,找出已知量和待求量,明確解題的過程。分析是沿著P=→W=Gh的思路進行的,要強調(diào)拉力就等于物體受到的重力;解題則是沿著先求出W,再求出P的順序進行的。最后引導學生對比此題中起重機和滑輪的功率,進一步理解功率的含義?;顒?比一比,誰的功率大“活動2”的目的是讓學生學會在實際問題中測算功率,加深對功率概念的理解,提高學習的興趣。要組織全班同學參加比賽。可以按照以下順序讓學生討論,自行設計實驗方法:(1)要測出每個同學上樓的功率,需要知道哪些物理量?(2)怎樣測量這些物理量?(3)測量順序是怎樣的?(4)怎么設計記錄數(shù)據(jù)的表格?學生經(jīng)過討論可以說出:測出人的體重G、登樓的高度h,即可求出人上樓做的功W=Fs=Gh;再測出上樓所用的時間t,就可以求出上樓的功率P=,即G、h、t這些物理量如何測定,用什么儀器,可以讓學生自己想辦法。學生會想出各種辦法。在活動完成后,讓各小組充分展示自己的實驗結果。這個結果可以是實驗過程的展示,也可以是口頭匯報(包括實驗數(shù)據(jù)),還可以是理論推導過程??傊屆總€學生都有充分的機會交流,并且認真聽取其他學生的意見。最后要求學生寫出簡單的探究報告,循序漸進地引導學生用盡可能準確的語言表述自己的探究過程、收集的數(shù)據(jù)及自己的觀點。在此基礎上,可讓學生選擇性地討論以下問題的實驗方案,作為拓展:(1)怎樣測定每個同學舉重時的最大功率?(2)如何測定引體向上的功率?(3)如何測出一分鐘內(nèi)跳上臺階的功率?……教材通過“信息瀏覽”欄目介紹了一些物體的功率,建議學生在此基礎上進行課外調(diào)查,調(diào)查常見機械和電器的功率。通過調(diào)查活動使學生認識到:功率是機械的主要技術性能之一,是選購機械的重要依據(jù)。4.教學評價課堂測評圖13-41.上海桑塔納牌小轎車的功率約為66kW,合W,該數(shù)值的物理意義是。圖13-42.如圖13-4所示,挖土機和人同時挖土,挖土機和人相比,做功快,的功率大,這是采用的方法比較物體做功快慢的。3.甲、乙兩臺機器,甲的功率比乙的大,這說明()A.甲做的功比乙做的功多B.甲做功比乙做功快C.甲做功所用的時間比乙的少D.以上說法都不對4.某人用200N的水平推力,在內(nèi),將重1000N的物體沿水平面向前推動15m,重力對物體做的功是_________J,人對物體做的功是__________J,人做功的功率是__________W。W/Jt/s乙甲圖13-55.體重相同的王剛和李明都從教學樓的一樓上到三樓,王剛慢慢走上去,李明很快跑上去;比較他們上樓所做的功,W王W李;比較他們上樓的功率,PW/Jt/s乙甲圖13-56.甲、乙兩臺機器的輸出功率不變,做功的多少隨時間變化的圖像如圖13-5所示,則甲、乙兩臺機器的輸出功率的大小相比()A.甲的大 B.乙的大 C.二者相等D.無法確定7.一臺起重機將貨物勻速提高4m,所用的時間為15s,已知起重機的平均功率為3kW,則起重機對貨物做了多少功?貨物有多重?參考答案1.6.6×1041s內(nèi)小轎車做的功是×104J2.挖土機挖土機在相同的時間內(nèi)比較做功的多少4.030001005.=﹤7.
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