沪科版（2024）八年级全册（2024）第十章 功与机械能第二节 功率一等奖教学设计及反思

这是一份沪科版（2024）八年级全册（2024）第十章 功与机械能第二节 功率一等奖教学设计及反思，共5页。教案主要包含了做功快慢的比较，生产生活中的功率等内容，欢迎下载使用。
eq \x(物理观念)
1．知道功率，能用生活实例说明功率的含义。
2．能写出功率的定义式，并能进行简单计算。
eq \x(科学思维)
类比速度的概念，推理得出功率的计算公式。
eq \x(科学探究)
通过做功的实例分析，了解做功的快慢可以用功率表示。
eq \x(科学态度与责任)
具有求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学重点：功率的概念、意义及计算。
教学难点：功率的概念和有关计算。
弹簧测力计、刻度尺、秒表、多媒体课件等。
提问：1.什么是机械功？怎样才算做功？
2．怎样计算功？
3．如何比较物体运动快慢？物理学中用什么物理量表示物体运动快慢？速度是如何定义的？
4．一个建筑工地上要把500块砖送到楼顶，用绳子向上拉，一次运50块，共花了120 min，而用起重机运送1次就可运完，只要2 min就可以了，已知每块砖重35 N，楼高20 m。试求绳子和起重机各做了多少功？
学生解答：绳子做的功：共做n＝ eq \f(500,50) ＝10次，W1＝nGh＝10×35 N×50×20 m＝3.5×105 J。
起重机做的功：W2＝Gh＝35 N×500×20 m＝3.5×105 J。
学生回答后，教师及时表扬完成得既准确又快的学生，鼓励较慢的学生。并讲述：从前面的计算我们可以看到做功不仅有多少的问题，还有一个快慢的问题。
教师指导观察教材P237图10－9中(a)、(b)两人做功的多少和做功所用的时间，进而再比较两人做功的快慢，并指出比较的方法，指定学生回答后，再指导学生观察图10－10中(a)、(b)两人做功的多少和做功所用的时间，进而再比较两人做功的快慢，并指出比较的方法，指定学生回答。
教师归纳：和比较物体运动快慢一样，比较物体做功快慢有两种方法：相同时间比做功的多少和做功相同时比所用时间。
无论是人做功还是机械做功，都有做功快慢的问题，这节课我们就来探究做功的快慢。
探究点一 做功快慢的比较
1．比较做功的快慢。
师：如何比较做功的快慢？方法有几种？
生：比较做功快慢的方法有两种，相同时间比较做功的多少和做功相同时比较所用时间。
2．功率和测算功率的方法。
师：为了比较物体运动快慢，我们引入了速度的概念，为了比较物体做功的快慢，我们引入功率的概念。对比速度的概念，我们如何定义功率这个概念呢？
生：功与做功所用时间之比叫做功率。
师：如果用P表示功率，对比速度的计算公式，功率的计算公式应该是怎样的呢？
生：P＝ eq \f(W,t) 。
师：根据公式，功率的单位是什么？
生：J/s。
师：在国际单位制中，功率的单位是由功的单位和时间的单位组合而成的，就是焦/秒(J/s)，后人为了纪念英国发明家瓦特而命名，简称瓦，符号为W。在工程技术上，常用千瓦(kW)作为功率单位。1 kW＝1 000 W。
某运动员长时间运动的功率为70 W，表示该运动员在1 s内做了70 J的功。
下面我们利用功率的公式解决问题。多媒体课件呈现例题。
例题：某人用图示牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3 kg，若小腿拉绳使重物在3 s内匀速上升0.5 m，试求绳子拉重物的功率。(不计摩擦力，g取10 N/kg)
解：由题意，重物的质量m＝3 kg，重物移动的距离s＝0.5 m，经历的时间t＝3 s。
重物匀速上升，由二力平衡条件，绳子对重物的拉力大小F＝G＝mg＝3 kg×10 N/kg＝30 N。
绳子拉重物做的功W＝Fs＝30 N×0.5 m＝15 J。
绳子拉重物的功率P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(15 J,3 s) ＝5 W。
讨论：拉力做功的快慢与重物移动的快慢有什么关系呢？
讲解：重物移动的速度为v，在时间t内重物移动的距离为s＝vt，则绳子拉重物做的功W＝Fs＝Fvt，绳子拉重物的功率P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(Fvt,t) ＝Fv。
所以，重物移动得越快，拉力做功越快，即拉力做功的功率越大。
eq \x(反馈练习)
1．单位换算：3 kW＝________W＝________J/s。
2．一台机器的功率是4×103 W，表示的意义是________________________。
3．下列说法中正确的是( )
A.做功多的机器，功率就一定大
B.功率大的机器，做功就一定多
C.完成相同的功，耗时多的机器功率大
D.功率大的机器做功快
4．(1)挖掘机在1 min内做了7.2×106 J的功，求挖掘机的功率。(2)人在3 s内做功150 J，求人的功率。
练习答案：
1．3×103 3×103
2．这台机器每秒做功4×103 J
3．D
4．解：(1)P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(7.2×106 J,60 s) ＝1.2×105 W。
(2)P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(150 J,3 s) ＝50 W。
请学生到黑板上演算，然后根据学生答题情况强调应用公式进行有关功率计算时要注意的一些问题。并充分肯定基础一般的同学取得的成绩，激励基础不好的学生的学习兴趣。
探究点二 生产生活中的功率
教师指导学生阅读P238表10－1，了解一些动物和交通工具的功率，指导学生读出这个表格。
在1 s内将两个鸡蛋举高1 m，做功的功率约为1 W，学生从一楼走到二楼的时间为30 s，通过简单计算可得这名同学上楼的功率约为60 W。
学生设计：怎样测算出我从地面上将一块木块匀速拿到桌面上的功率？需要测出哪些量？需要哪些测量工具？如何计算？
学生讨论，然后教师点名回答。
总结：测算功率时，根据所做的功W和做功的时间t，用P＝ eq \f(W,t) 计算出来。
指定两名学生共同完成这一过程。
eq \x(资料链接)
机动车为什么上坡缓行？
拖拉机耕地时，为什么开得非常慢？机动车上坡时为什么也开得很慢？这可以用功和功率的知识来解释。
因为机动车(包括拖拉机)，它们输出的功率是一定的，在耕地或上坡时需要较大的牵引力才能正常工作。而根据功率和功的计算公式P＝ eq \f(W,t) 和W＝Fs推导：P＝ eq \f(W,t) ＝ eq \f(Fs,t) ＝F· eq \f(s,t) ，而 eq \f(s,t) ＝v，所以P＝Fv，变形得：F＝ eq \f(P,v) ，由于功率P不变，所以只能通过减缓运行速度v来提高牵引力F，以确保汽车不下滑，拖拉机较好地完成耕地作业。
第二节 功率
一、做功快慢的比较
1．在相同的时间里，比较做功的多少；做相同的功，比较所用时间的长短。
2．功率
(1)物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量。
(2)定义：物理学中，把做功与做功所用时间之比叫做功率。
(3)公式：P＝ eq \f(W,t) 。
(4)功率国际单位为瓦特，简称瓦，符号为W。在工程技术上常用单位是kW，换算关系：1 kW＝1 000 W。
二、生产生活中的功率
功率的概念来源于生产和生活，功率的知识是机械功概念的进一步延伸，在生产和生活中应用的例子很多很广，并且功率与力、功率与速度的关系又是联系生活和科学实践的纽带，教学中可充分利用这一优势，使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题的能力，树立正确的价值观。