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第2節(jié)《功率》教案 一、教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能 1．知道功率。能說出功率的物理意義，并能寫出功率的定義式及其單位。 2．能結(jié)合生活中的實(shí)例說明功率的含義。 3．能應(yīng)用功率的定義式進(jìn)行簡單的計(jì)算，并能利用功率的概念設(shè)計(jì)測量生活中功率的大小。 （二）過程與方法 1．經(jīng)歷探究人體的輸出功率的過程，進(jìn)一步熟悉科學(xué)探究的基本步驟。 2．通過資料認(rèn)識常見運(yùn)動(dòng)物體的功率大小，了解功率在實(shí)際應(yīng)用的重要價(jià)值。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．通過測量活動(dòng)的組織安排，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和協(xié)作能力。 2．進(jìn)一步形成樂于探究自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的習(xí)慣，增強(qiáng)將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識。 二、教學(xué)重難點(diǎn) 本節(jié)在學(xué)習(xí)機(jī)械功之后，從做功快慢的角度認(rèn)識功這個(gè)物理量。功率在實(shí)際生活中具有重要意義，也是后續(xù)學(xué)習(xí)電功率等知識的基礎(chǔ)。 教科書通過對生活、生產(chǎn)實(shí)例的分析，采用比值定義的方法引入功率的概念。要求學(xué)生明確功率的物理意義，能進(jìn)行簡單的計(jì)算，并能利用功率的概念測量生活中功率的大小。對功率概念的認(rèn)識是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。功率與功的關(guān)系和物體運(yùn)動(dòng)速度與距離的關(guān)系相似，學(xué)生在學(xué)習(xí)速度概念的基礎(chǔ)上容易進(jìn)行知識的正遷移，所以，可以結(jié)合實(shí)例采用類比的方法引入功率的概念。這樣既有利于學(xué)生認(rèn)識與記憶，也可以滲透科學(xué)方法教育。 教學(xué)重點(diǎn)：功率的概念和利用公式的計(jì)算。 教學(xué)難點(diǎn)：對功率意義的理解 三、教學(xué)策略 與速度、密度和壓強(qiáng)的定義方法相同，功率也是采用比值法定義的物理量。教學(xué)中通過人上樓的實(shí)例創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生思考做相同的功，用時(shí)不同，引出做功快慢的問題，為功率概念的提出做鋪墊。類比速度是表征物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，做功的快慢取決于相同時(shí)間內(nèi)做功的多少，因此新概念的引入需要用功與做功所用時(shí)間的比來完成，它的大小為單位時(shí)間，內(nèi)所做的功。 四、教學(xué)資源準(zhǔn)備 多媒體課件、磅秤、秒表、刻度尺等。 五、教學(xué)過程 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 導(dǎo)入新課（5分鐘） 問題：小明的教室在五樓，通常上樓需要1．5min，一次他跑步上樓只用了40s，請問：（1）小明在兩種情況下，做的功是否相同？ （2）你認(rèn)為這兩種上樓做功方法，從物理的角度思考有什么不同？ 人們在生產(chǎn)、生活和工作中使用了大量的機(jī)械來做功，這與人力直接做功或畜力做功，在完成的快慢方面有何不同？請舉例說明。 為了描述做功的快慢，需要引進(jìn)一個(gè)新的物理量──功率 學(xué)生思考并回答。 學(xué)生所舉事例可能有： 人上高樓（如16層樓）時(shí)，乘電梯比走路要快得多；拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快得多；挖土機(jī)與人，要完成相同的挖土任務(wù)，人花的時(shí)間要長得多；從水井里提水，使用抽水機(jī)比人工要快得多 從生活中的實(shí)際問題引入新課，增強(qiáng)了生活與物理的聯(lián)系。 能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性 新課教學(xué)（30分鐘） 一、功率概念的引入 回憶以前我們是如何比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的。啟發(fā)同學(xué)們思考如何比較做功的快慢。 用速度可以表示物體運(yùn)動(dòng)快慢來類比，講述功率的定義： 功與做功所用時(shí)間的比值叫做功率，功率在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)做的功。 公式：功率=功/時(shí)間 如果用W表示功，t表示時(shí)間，P表示功率，則可以把上式寫成P=W/t（板書） 思考：類比速度的單位，功率的單位應(yīng)該是什么？ J/s有一個(gè)專門的名稱叫瓦特，簡稱瓦，用字母w表示，是為了紀(jì)念英國的物理學(xué)家瓦特而用他的名字命名的。 1W=1J/s 在工程技術(shù)中，功率常用的單位還有：千瓦（kW）、兆瓦（MW），它們與瓦之間的換算關(guān)系是什么？ 換算關(guān)系：1kW=103W 1MW=106W 練習(xí)：結(jié)合速度的定義、計(jì)算和單位，完成下列表格 物理量 速度 功率 物理意義 表示物體運(yùn)動(dòng)快慢 定義 單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程 計(jì)算公式 單位 m/skm/h 介紹一些常見物體的功率，記住人平時(shí)騎自行車的功率約為60～80W。 例題：下列關(guān)于功率的說法中，正確的是（ ） A．物體做功越多，功率越大 B．物體做功時(shí)間越短，功率越大 C．物體做功越快，功率越大 D．物體做功時(shí)間越長，功率越大 速度單位是距離單位與時(shí)間單位復(fù)合而成的，是m/s。功率的單位應(yīng)該是功的單位與時(shí)間單位復(fù)合而成的，應(yīng)該是J/s。 學(xué)生積極思考，完成表格。 通過分析讓學(xué)生明白，功和功率是兩個(gè)不同的概念。功率是單位時(shí)間內(nèi)做的功，物體做的功多，但做功用的時(shí)間較長，功率不一定大，A錯(cuò)。物體做功時(shí)間短，但做的功太小，功率也不一定大，B錯(cuò)。物體做功越快，其含義是做相等的功用的時(shí)間短，或相等時(shí)間內(nèi)做的功多，所以功率越大，C正確。物體做功時(shí)間長，而做的功如果太少，功率反而越小 運(yùn)用類比，從科學(xué)方法角度對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練，使學(xué)生對類比法和比值定義法有更深刻的認(rèn)識，為今后研究類似問題提供方法上的幫助。 讓學(xué)生區(qū)別做功快慢與做功多少，明白功和功率是兩個(gè)不同的概念 二、功率的測量 上課鈴響了，你和你的同伴都從一樓爬到了四樓，你們倆的功率誰的大？如何測量你們爬樓的功率？ 思考：（1）需要測量哪些物理量，才能測出人的功率？（在學(xué)校里，人爬樓的高度通?？梢岳靡浑A臺階的高度臺階數(shù)進(jìn)行測量）。 （2）所需要的測量工具是什么？ （3）計(jì)算功率的表達(dá)式是怎樣的？ （4）設(shè)計(jì)出記錄表格 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 重力G/N 臺階數(shù)n 一級臺階高度h/m 時(shí)間t/s 功率P/W 1 2 與同學(xué)合作，測量在不同情況下人的功率。 想一想：還有哪些簡便的方法可以測出人的功率？（如跳繩、俯臥撐等）。 指導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)計(jì)算功率的另一公式： 由和可得 指出對解決車、船的速度、功率、牽引力的問題較為方便。 計(jì)算時(shí)注意“F”的單位是N，“v”的單位是m/s，此時(shí)“P”的單位才是W。 公式說明，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)，牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比。當(dāng)需要較大的牽引力時(shí)，要減小其行進(jìn)的速度。汽車爬坡時(shí)，司機(jī)采取的換擋減速的辦法，以獲得較大的牽引力。 例題：一輛小轎車以10m／s的速度勻速通過一隧道，若該小轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為6000N，求：（1）小轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多少？ （2）5秒內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為多少？ 練習(xí)：一輛功率為45kW的汽車，以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛30km，求汽車受到的阻力 學(xué)生思考、討論，明確需要測量人的重力或質(zhì)量G、一級臺階的高度h、跳過的臺階數(shù)n、所用的時(shí)間t。需要的測量工具是磅秤、秒表、刻度尺。計(jì)算功率的表達(dá)式是 根據(jù)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄于表格中。 學(xué)生聽講并練習(xí) 通過估測人體登樓的功率的活動(dòng)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時(shí)激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和求知欲，在解決問題的探究過程中獲得成功的喜悅 會(huì)用公式解決簡單的問題 課堂小結(jié)（5分鐘） 通過今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有哪些收獲？在實(shí)驗(yàn)探究中又存在哪些問題？還有什么想探究的問題？ 學(xué)生可以個(gè)別回答，或相互交流，在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)小結(jié) 促進(jìn)知識的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達(dá)能力