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視頻標簽：功率
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高一物理人教版必修二第7章第3節“功率”綦江
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教學目標
通過實例體驗功率概念的形成過程及功率的實際意義,理解功率概念
從功率概念的定義,體會用比值方法建立物理概念的方法。
理解功率與力和速度的關系。會利用功率的兩個公式來解釋現象和進行計算
了解平均功率、瞬時功率、額定功率、實際功率區別和聯系
2學情分析
學生初中接觸過功率概念,但對于計算不是特別擅長
本節課功率的學習的兩大公式的理解需要進一步加強
3重點難點
理解功率的概念,并靈活應用功率的計算公式計算平均功率和瞬時功率。
正確區分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義,并能夠利用相關公式計算平均功率和瞬時功率
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【講授】功率
㈠、新課導入
思考與討論1
一臺起重機甲在60s內把1噸的貨物勻速提到預定的高度。另一臺起重機乙在30s內把1噸的貨物勻速提到相同的高度。
1、這兩個起重機對貨物做功的大小有什么關系?
2、這兩個起重機做功的快慢有什么關系?
3、你是怎么比較它們做功快慢的?
思考與討論2
起重機甲在30s內把1噸的貨物勻速提高了10m。另一臺起重機乙在 30s 內把1噸的貨物勻速提高了5m。
1、這兩個起重機對貨物做功的大小有什么關系?
2、這兩個起重機做功的快慢有什么關系?
3、你是怎么比較它們做功快慢的?
預測學生可能有以下認識:
1、選擇相同時間,比較做功多少,做功多的,做功就快;
2、選擇做相同的功,比較做功的時間長短,時間長的,做功就慢;
3、類比“速度”的定義方法,用做功和完成這些功所花的時間的比值來定義“功率”;
(對學生提出結論可能有問題或不完整,教師應鼓勵學生在交流中補充完善自己的認識。教學中注意引導學生類比如“速度”、“加速度”概念的定義方法,體會比值法定義功率概念。)
㈡、新課推進
一、功率的含義
1.物理意義:表示物體做功快慢的物理量。(板書)
2.定義:功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。(板書)
3.定義式:P=W/t(板書)
4.功率是標量(板書)
5單位:(板書)教師請一位同學正確地說出定義式中各個字母所表示的物理量及其單位。
國際單位:瓦特(w),常用單位:千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板書) W→功→單位:焦耳(J) t→做功所用時間→單位:秒(s)
換算關系:1kw = 1000w1w=1J/s(板書)
例1:一個質量是1.0kg的物體,從地面上方20m高處開始做自由落體運動,求第1s和第2s重力對物體做功的功率各是多大?這2s時間內重力對物體做功的功率是多大?
二、功率P與力F、速度v的關系(板書)
1. 功率與力、速度的關系推導(板書)
問題
一個物體在F的作用下,在時間t內 發生的位移為 L,已知作用力F的方向和位移方向相同,求:1)力F所做的功:)力F的功率 :
2.公式:P=Fv(F與位移s或v同方向)(板書)
即力F的功率等于力F和物體運動速度v的乘積.。注意F是速度v方向上的作用力。
分析討論:由v=s/t求出的是物體在時間t內的平均速度,代入公式P=Fv求出的功率是F在時間t內的平均功率;如果t取得足夠小,則v表示瞬時速度,此時由P=Fv求得的功率就是F在該時刻的瞬時功率。即當v為平均速度時,求得的功率就是平均功率,v為瞬時速度時,求得的功率就是瞬時功率。
總結:v是平均速度 ,P是平均功率 (F為恒力,且F與 同向)(板書)
v是瞬時速度,P是瞬時功率(板書)
說明:讓學生通過思考自己身邊所熟悉的問題,認識額定功率和實際功率的概念以及概念的意義。
教師:你對“額定功率和實際功率以及平均功率和瞬時功率”是怎樣理解的?
①額定功率:指動力機械在長時間正常工作時最大輸出功率。也是機械發動機銘牌上的標稱值。
額定功率是動力機械重要的性能指標,一個動力機械的額定功率是一定的,機器不一定都在額定功率下工作。
②實際功率:機械在運行過程中實際輸出的功率是實際功率。實際功率可以小于額定功率,可以等于其額定功率(稱滿負荷運行),但不能大于額定功率,否則容易將機械損壞。
機車啟動過程中,發動機的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
③平均功率:物體在一段時間內做功功率的平均值叫平均功率。通常用定義式P=W/t描述,只有當物體勻速運動時,才等于瞬時功率。
④瞬時功率:物體在某一時刻的功率叫做瞬時功率。通常用P=Fv表示,必須注意F、v與P的同時性。
教師:(課件展示)
⑴當牽引力F一定時,功率P和速度v之間有什么關系?
⑵當速度v一定時,牽引力F和功率P之間關系如何?
⑶當輸出功率P一定時,牽引力F和速度v之間有什么關系?根據公式P =Fv可知,物體的運動速度v與牽引力F成反比,如果汽車需要較大的牽引力,就必須減小運動速度。課件展示
3.推廣式:P=Fvcosα (α為力F與瞬時速度v方向間的夾角)
練習題:
1.關于功率,下列說法中正確的是( )
A、功率是說明做功多少的物理量
B、功率是說明力做功快慢的物理量
C、做功時間越長,功率一定小
D、力做功越多,功率一定大
2.某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體,第一次使此物體沿光滑水平面前進s距離,第二次使此物體沿粗糙水平也前進s距離,若先后兩次拉力做的功為W1和W2,拉力做功的功率是P1和P2,則( )
A.W1=W2,P1=P2
B.W1=W2,P1>P2
C.W1>W2,P1>P2
D.W1>W2,P1=P2
3.從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體物體在空中運動3s落地,不計空氣阻力,取g=10m/s2,則物體落地時,重力的瞬時功率為( )
A.400W B.300W
C.500W D.700W
㈢、本課小結
先讓學生總結,教師后補充,用實物投影的形式顯示本節課的內容和方法。
通過本節課的學習,我們知道了以下幾個問題:
1.功率是表示物體做功快慢的物理量
2.功率的單位有 W、KW、1KW=1000W
3.功率的求解公式有:P=W/t,P=Fv其中P=W/t和P=Fv可用來求解平均功率,而P=Fv也可用來求解瞬時功率。
㈣、布置作業
1.質量為m的物體自高處自由落下,時間t內重力的平均功率為,t秒末重力的瞬時功率為。
2.設飛機飛行時所受的阻力與其速度的平方成正比。如果飛機以速度v勻速飛行時其發動機的功率為P,則飛機以2v的速度勻速飛行時其發動機的功率為。
3.跳繩是一種健身運動,設某運動員的質量是50kg,他1分鐘跳180次,假定在每次跳躍中,腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的,則該運動員跳繩時克服重力做功的平均功率是多少瓦?(g取10m/s2)
7.3《功率》教學設計
【教學目標】
㈠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、P=W/t，P=Fv的運用
㈡過程與方法
1、P=W/t通常指平均功率，Δt→0為瞬時功率
2、P=Fv
㈢情感、態度與價值觀
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。
【教學重點】
理解功率的概念，并靈活應用功率的計算公式計算平均功率和瞬時功率。
【教學難點】
正確區分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義，并能夠利用相關公式計算平均功率和瞬時功率。
【教學方法】教師啟發、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。
【教學工具】投影儀、投影片、錄相資料、課件。
【教學過程】
㈠、新課導入
思考與討論1
一臺起重機甲在60s內把1噸的貨物勻速提到預定的高度。另一臺起重機乙在30s內把1噸的貨物勻速提到相同的高度。
1、這兩個起重機對貨物做功的大小有什么關系？
2、這兩個起重機做功的快慢有什么關系？
3、你是怎么比較它們做功快慢的？
思考與討論2
起重機甲在30s內把1噸的貨物勻速提高了10m。另一臺起重機乙在 30s 內把1噸的貨物勻速提高了5m。
1、這兩個起重機對貨物做功的大小有什么關系？
2、這兩個起重機做功的快慢有什么關系？
3、你是怎么比較它們做功快慢的？
預測學生可能有以下認識：
1、選擇相同時間，比較做功多少，做功多的，做功就快；
2、選擇做相同的功，比較做功的時間長短，時間長的，做功就慢；
3、類比“速度”的定義方法，用做功和完成這些功所花的時間的比值來定義“功率”；
(對學生提出結論可能有問題或不完整，教師應鼓勵學生在交流中補充完善自己的認識。教學中注意引導學生類比如“速度”、“加速度”概念的定義方法，體會比值法定義功率概念。)
㈡、新課推進
一、功率的含義
1．物理意義：表示物體做功快慢的物理量。(板書)
2.定義：功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。(板書)
3．定義式：P=W/t(板書)
4．功率是標量(板書)
5單位：(板書)教師請一位同學正確地說出定義式中各個字母所表示的物理量及其單位。
國際單位：瓦特(w)，常用單位：千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板書) W→功→單位：焦耳(J) ｔ→做功所用時間→單位：秒(s)
換算關系：１kw = 1000w１w=１J/s(板書)
例1:一個質量是1.0kg的物體，從地面上方20m高處開始做自由落體運動，求第1s和第2s重力對物體做功的功率各是多大？這2s時間內重力對物體做功的功率是多大？
二、功率P與力F、速度v的關系(板書)
1. 功率與力、速度的關系推導(板書)
問題
一個物體在F的作用下，在時間t內 發生的位移為 L，已知作用力F的方向和位移方向相同，求：1）力F所做的功：）力F的功率 ：
2.公式：P=Fv(F與位移s或v同方向)(板書)
即力F的功率等于力F和物體運動速度v的乘積.。注意F是速度v方向上的作用力。
分析討論：由v=s/t求出的是物體在時間ｔ內的平均速度，代入公式P=Fv求出的功率是F在時間ｔ內的平均功率；如果ｔ取得足夠小，則v表示瞬時速度，此時由Ｐ＝Fv求得的功率就是F在該時刻的瞬時功率。即當v為平均速度時，求得的功率就是平均功率，v為瞬時速度時，求得的功率就是瞬時功率。
總結：v是平均速度 ，P是平均功率 (F為恒力，且F與 同向)(板書)
v是瞬時速度，P是瞬時功率(板書)
說明：讓學生通過思考自己身邊所熟悉的問題，認識額定功率和實際功率的概念以及概念的意義。
教師：你對“額定功率和實際功率以及平均功率和瞬時功率”是怎樣理解的？
①額定功率：指動力機械在長時間正常工作時最大輸出功率。也是機械發動機銘牌上的標稱值。
額定功率是動力機械重要的性能指標，一個動力機械的額定功率是一定的，機器不一定都在額定功率下工作。
②實際功率：機械在運行過程中實際輸出的功率是實際功率。實際功率可以小于額定功率，可以等于其額定功率(稱滿負荷運行)，但不能大于額定功率，否則容易將機械損壞。
機車啟動過程中，發動機的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
③平均功率：物體在一段時間內做功功率的平均值叫平均功率。通常用定義式P=W/t描述，只有當物體勻速運動時，才等于瞬時功率。
④瞬時功率：物體在某一時刻的功率叫做瞬時功率。通常用P=Fv表示，必須注意F、v與P的同時性。
教師：(課件展示)
⑴當牽引力F一定時，功率P和速度v之間有什么關系？
⑵當速度v一定時，牽引力F和功率P之間關系如何？
⑶當輸出功率P一定時，牽引力F和速度v之間有什么關系？根據公式P =Fv可知，物體的運動速度v與牽引力F成反比，如果汽車需要較大的牽引力，就必須減小運動速度。課件展示
3.推廣式：P=Fvcosα (α為力F與瞬時速度v方向間的夾角)
練習題:
1.關于功率，下列說法中正確的是（ ）
A、功率是說明做功多少的物理量
B、功率是說明力做功快慢的物理量
C、做功時間越長，功率一定小
D、力做功越多，功率一定大
2.某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進s距離，第二次使此物體沿粗糙水平也前進s距離，若先后兩次拉力做的功為W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，則( )
A.W1=W2，P1=P2
B.W1=W2，P1＞P2
C.W1＞W2，P1＞P2
D.W1＞W2，P1=P2
3.從空中以40m/s的初速度平拋一重為10N的物體物體在空中運動3s落地，不計空氣阻力，取g=10m/s2，則物體落地時，重力的瞬時功率為( )
A.400W B.300W
C.500W D.700W
㈢、本課小結
先讓學生總結，教師后補充，用實物投影的形式顯示本節課的內容和方法。
通過本節課的學習，我們知道了以下幾個問題：
１．功率是表示物體做功快慢的物理量
２．功率的單位有 W、KW、1KW＝1000W
３．功率的求解公式有：P=W/t，P=Fv其中P=W/t和P=Fv可用來求解平均功率，而P=Fv也可用來求解瞬時功率。
㈣、布置作業
１．質量為ｍ的物體自高處自由落下，時間ｔ內重力的平均功率為，ｔ秒末重力的瞬時功率為。
２．設飛機飛行時所受的阻力與其速度的平方成正比。如果飛機以速度v勻速飛行時其發動機的功率為P，則飛機以2v的速度勻速飛行時其發動機的功率為。
３．跳繩是一種健身運動，設某運動員的質量是50kg，他1分鐘跳180次，假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的，則該運動員跳繩時克服重力做功的平均功率是多少瓦?(ｇ取10ｍ/s2)
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