高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率教案及反思

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率教案及反思，共25页。教案主要包含了导入，知识讲解，例题精析等内容，欢迎下载使用。



功与功率







概述

本讲作者

适用学科
高中物理
适用年级
高中一年级
适用区域
人教版区域
课时时长（分钟）
120
知识点
1、 恒力做功计算方法
2、 功率与机车启动
3、 知道功率的物理意义
教学目标
1．知识与技能：
（1）知道做机械功的两个不可缺少的因素，知道做功和“工作”的区别；
（2）知道当力与位移方向的夹角大于90°时，力对物体做负功，或说物体克服这个力做了功。
（3）知道功率是表示做功快慢的物理量。
（4）知道功率的定义和定义式P=W／t；知道在国际单位制中，功率的单位是瓦特（W）。
（5）知道公式P=Fv的物理意义。
2．过程与方法：
（1）让学生了解探究学习的一般程序和方法，培养学生的分析推理能力。
（2）培养学生实验探究验证物理规律的能力，培养学生的创造能力和创作性思维。
3．情感、态度与价值观：
（1）让学生体验社会，探究发现物理规律，用物理规律去分析解决实际问题。
（2）培养学生交流合作、分析评价探究结果的能力。
教学重点
1、重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握机械功的计算公式。
2、功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容，如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。
教学难点
1、物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆，这是难点。
2、要使学生对负功的意义有所认识，也较困难，也是难点。




教学过程


一、导入

在学生讲解辨析的基础上，启发学生能否用物理语言（物理量）来表述作功快慢。引出功率的定义。
通过设问：怎么样来求解功率的大小呢？
比较以下情况中人和起重机做的功的快慢。
一个人在1分钟之内将质量为20kg的箱子提升到5m处。起重机在20s内将质量为1t 的货物提高10m, 谁做功快 ? 快多少倍 ?
请学生自己定量计算课本中的比较人和起重机的功率例题，再作进一步思考。得出功率的公式。
功率 (power)的定义：功 W 跟完成这些功所用时间 t 的比值，叫做功率。
功率用P =
在 SI 制中功率的 单位是 w（瓦特）。功率的国际单位是瓦特，简称瓦(w)，由功率的定义易知： 1w =1J/s其它功率单位有千瓦(KW)。
其换算关系为：1kw＝1000w。

二、知识讲解


知识点1 功的计算

计算变力做功
方法一：代数求和
1．无限分割取微元，把整个过程分成很多小段．
2．化变力为恒力，把每一小段上的力看成恒力．
3．分别计算后求和，W＝∑Wi.
方法二：图像法求面积



如图所示，F－s图像下方从s1到s2的面积就是变力F从s1到s2段内所做的功.
1．功率：P＝
(1)意义：功率是表示物体做功快慢的物理量．
(2)普适性：此公式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算．
2．额定功率和实际功率
(1)额定功率是指动力机械长期正常工作时最大的输出功率，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，通常都在铭牌上标明．机械工作时必须受额定功率的限制．
(2)实际功率是机械工作时实际输出的功率，也就是发动机产生的牵引力所做功的功率，实际功率可以小于、也可以等于额定功率，但实际功率大于额定功率会损坏机械．
(3)额定功率和实际功率的关系：实际功率往往小于额定功率，但也可以在很短时间内大于额定功率，若较长时间保持实际功率大于额定功率会损坏机械(以上横线上填“大于”或“小于”)．
1．功率与速度的关系：P＝Fv(当F与v有夹角α时，P＝Fvcos α)
2．三个量的制约关系：(1)P一定时，F与v成反比，如汽车上坡时减小速度来增大牵引力．(2)v一定时，F与P成正比，如汽车速度不变时，加大油门可以增大牵引力．(3)F一定时，P与v成正比，如汽车匀加速行驶时，速度增大，功率也增大．
3．平均功率和瞬时功率
(1)平均功率：时间t内功率的平均值，计算公式有：
＝和＝F.
(2) 瞬时功率：某一时刻功率的瞬时值，能精确地描述做功的快慢，计算公式有：P＝Fv，其中v为瞬时速度，当F与v夹角为α时，
P＝Fvcos α.

知识点2 功率

一、功率
1．定义：功W与完成这些功所用时间t的比值，P＝.
2．单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，用W表示．
3．标矢性：功率是标量．
二、功率与速度
1．功率与速度的关系：P＝Fv(F与v方向相同)．
2．推导
功率定义式：P＝
⇒P＝Fv

知识点3 机车启动两种方式

1．机车以恒定功率启动的运动过程分析

所以机车达到最大速度时a＝0，F＝f，P＝Fvm＝fvm，这一启动过程的v－t图像如图1所示，其中vm＝.

2．机车以恒定加速度启动的运动过程分析

所以机车在匀加速运动中达到最大速度v0时，F＝f＋ma，P＝Fv0，v0＝