高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率教学设计

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 功与功率教学设计，共9页。教案主要包含了核心素养，教学重难点，功率等内容，欢迎下载使用。
基于大单元教学设计的高中物理教案 课题名称：必修 第二册 8.1《功与功率》教案       课型：新授课一、核心素养物理观念：初步理解功的计算公式、功的单位，学会用功的公式，进行简单的计算，让学生形成运动观念。科学思维：培养学生的推理能力、分析综合能力，并学会物理学常用的研究方法，通过具体问题的分析(特殊性)，得出解决问题的普遍方法(普遍性)进而对各种问题的分析解决。科学探究：通过具体问题的分析W＝F•S，得出功的一般计算公式W＝F•SCosα科学态度与责任：在功的概念理解和求解功的过程中，培养科学严谨的态度，遇到问题敢于提出自己的看法。二、教学重难点重点：理解功率的概念难点：理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算三、教学环节[新课导入]教师活动：初中我们学过做功的两个因素是什么？学生思考并回答：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移。导入：一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。 [主干知识导引][概念梳理 夯实基础]
一、功1、功的概念：如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，就说这个力对物体做了功。2、做功的两个必要因素：力和在力的方向上发生位移。3、功的计算公式当力 F 的方向与运动方向成某一角度时，可以把力 F 分解为：沿位移方向和垂直位移方向上。分析：把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题。分力 F2 的方向与位移的方向垂直，物体在 F2 的方向上没有发生位移，即：WF2=F2·0则力F 对物体所做的功W 等于力F1做的功，而 F1 ＝ Fcos α，所以W=WF1=F1·L=F Lcos α公式：W ＝ FL cosα功是标量只有大小，没有方向，但功有正负之分。二、正功和负功由功的计算公式可知，当力F和物体位移s的大小都一定时，功W就由F与s的夹角α的余弦cosα决定。当α= 0°时，cosα = 1, W = Fs, 这就是初中物理中作用力与物体位移方向相同的情况。当α=90° 时，cosα = 0 , W = 0，表示力F与物体位移的方向垂直时，对物体不做功。当0°<α< 90°时，cosα >0 , W=Fs cosα> 0, 表示力F对物体做正功。当90°<α< 180°时，cosα >0，W = Fs cosα < 0，表示力F对物体做负功，也可说物体克服这个力做了功。当α= 180°时，cosα=-1, W= - Fs，表示作用力与物体位移方向相反。教师活动：讲解多个力作用于某一物体时，功的求法。当物体在多个外力共同作用下运动，求所有外力对物体做的总功时，需要逐个分析哪些力做功，哪些力不做功，哪些力做正功，哪些力做负功。功是标量，对功的叠加应采用求代数和的方法。所有外力对物体做的总功，等于各个力分别对物体做功的代数和，即W总=W1+W2+W3+…F1lcosα1+F2lcosα2+F3lcosα3+…某个物体在多个外力作用下运动时，所有外力对这个物体做的总功，也等于这些外力的合力对该物体做的功，即W总=F合lcosα 三、功率1．定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。2．定义式：P=W/t3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。4．单位：教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。国际单位：瓦特（w），常用单位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）W→功→单位：焦耳（J）ｔ→做功所用时间→单位：秒（s）换算关系：1kw=1000w1w=1J/s说明：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。5．功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。[典型例题]例1.(多选)质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面体上,斜面体沿水平方向向右匀速移动了距离s,如图所示,物体相对斜面体静止。则下列说法正确的是              (　　)A.重力对物体做正功B.合力对物体做功为零C.摩擦力对物体不做功D.支持力对物体做正功 答案　BD　解析 合力对物体做功为零, 支持力对物体做正功例2.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲和乙所示。设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系式正确的是              (　　)A.W1=W2=W3　　　B.W1<W2<W3C.W1<W3<W2　　　D.W1=W2<W3答案　B　解析 由v-t图线得第1s内滑块位移x1=0.5m,第2s内滑块位移x2=0.5m,第3s内滑块位移x3=1m。第1s内力F对滑块做功W1=F1x1=0.5J,第2s内力F对滑块做功W2=F2x2=1.5J,第3s内力F对滑块做功W3=F3x3=2J,所以W1<W2<W3,故B正确。[随堂快练]1.如图所示，一个物块在与水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右运动一段距离s，在此过程中，恒力F对物块所做的功为(      )A．    B． C．Fssin α  D．Fscos α答案：D2.如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情玩耍，在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是(　　)A.先做负功，再做正功   B.先做正功，再做负功C.一直做正功        D.一直做负功答案　D3.如图所示，用沿斜面向上、大小为800 N的力F，将质量为100 kg的物体沿倾角为θ＝37°的固定斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L＝5 m，物体与斜面间的动摩擦因数为0.25.求这一过程中：(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)物体的重力所做的功；(2)摩擦力所做的功；(3)物体所受各力的合力所做的功.答案　(1)－3 000 J　(2)－1 000 J　(3)0解析　对物体受力分析如图所示(1)WG＝－mgLsin θ＝－3 000 J(2)Ff＝μFN＝μmgcos θWf＝－FfL＝－μmgcos θ·L＝－1 000 J(3)解法一　WF＝FL＝4 000 JW＝WF＋WG＋Wf＝0解法二　物体做匀速运动，F合＝0故W＝0.