高中3.功率教学设计

这是一份高中3.功率教学设计，共3页。教案主要包含了课前导学，质疑讨论，反馈矫正，迁移巩固，作业等内容，欢迎下载使用。
知识与技能
1、理解功率概念，知道功率定义及其定义式，能用定义式解答有关问题
2、知道P=FV的物理意义，能用公式P=FV解答有关问题
3、区别理解平均功率与瞬时功率、额定功率与实际功率
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、从功率的定义，体会体会用比值法建立物理概念的方法
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，培养学生学以致用的思想
教学重点：
理解功率概念
教学难点：
理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算
教具准备：
多媒体课件
教学过程：
一、课前导学
情景导入：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。）
功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人，其做功的快慢是不同的。
二、质疑讨论
（一）功率
质疑讨论：不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢？
（引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法来思考：如何比较物体做功的快慢？体会比值法定义功率概念。讨论中注意培养学生的发散思维能力。）
说明：对学生提出的各种方案可能有问题或不完整，教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。
学生交流讨论总结：
1、功率定义：一个力所做的功W与完成这些功所用时间t的比值W/t,
2、定义式：P=W/t
3、功率的物理意义：表示做功快慢的物理量；
4、单位：国际单位制中W—J、t—S、P—w；P的常用单位有kw；
5. 功率是标量。
6、一些常见机械做功功率
（1）汽车发动机5×104 W～15×104 W （2）摩托车约2×103 W
（3）人心脏跳动的功率1.5W左右 （4）火箭的发动机约1×1013W
（5）万吨巨轮106W以上 （6）人的平均功率约1×102 W
（二）功率P与力F、速度v的关系
1、功率与力、速度的关系推导
质疑讨论：一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度匀速行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同？为什么？
说明：上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。得出正确的答案：载重汽车与地摩擦力较大，牵引力也大，由于行驶速度一样，故相同时间内，载重车的牵引力做功较多，所以载重汽车的输出功率较大；接着，教师引导学生思考，如何计算牵引力的功率。
设某汽车在平直公路上做匀速直线运动，已知其牵引力大小为F，在时间t内位移为S，试求此时汽车牵引力F的功率为多少？
（注意引发学生思考解决问题的思路，应用功和功率的定义式进行分析和推导。培养良好的科学思维能力和思维习惯）
2、公式：P=Fv
（1）适用条件：F与V同向;
（2）一般式：P=Fvcsα （α为力F与瞬时速度v方向间的夹角）
（3）平均功率与瞬时功率
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。
讨论：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。
（4）额定功率与实际功率
讨论：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。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，机器不一定都在额定功率下工作。
②实际功率：机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。
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，否则容易将机械损坏。
特别强调：机车启动过程中，发动机的功率指牵引力的功率。
三、反馈矫正
典型例题
36m
F
A
例1：如图所示，位于水平面上的物体A质量为m=5kg，在F=10N的水平拉力作用下从静止开始向右运动，位移为S=36m时撤去F。求：在下列两种情况下，力F对物体做功的平均功率各是多大：（g=10m/s2）
（1）光滑水平面；（2）μ=0.1的粗糙平面。
例2：从空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体，不计空气阻力，取g=10m/s2，求(1)在抛出后3s内重力的功率。(2)在抛出后3s时重力的功率(设3s时未落地)。
四、迁移巩固
变式训练
1、质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，沿光滑水平面从静止开始运动，运动时间t=3s，求：（1）力F在t=3s内对物体所做的功；（2）力F在t=3s内对物体所做功的平均功率；（3）在3s末力F对物体所做功的瞬时功率。
2、一个质量为m的物体，从高度为h，长度为L的光滑斜面顶端由静止开始下滑，求物体到达斜面底端时重力做功的功率？
五、作业：