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文檔簡介
教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能(1)理解功率的定義及額定功率與實際功率的定義;(2)P=w/t,P=Fv的運用。2、過程與方法(1)P=w/t通常指平均功率,為瞬時功率;(2)P=Fv,分析汽車的啟動,注意知識的遷移。3、情感、態(tài)度與價值觀:感知功率在生活中的實際應(yīng)用,提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價值觀。教學(xué)重難點教學(xué)重點:理解功率的概念,并靈活應(yīng)用功率的計算公式計算平均功率和瞬時功率。教學(xué)難點:正確區(qū)分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義,并能夠利用相關(guān)公式計算平均功率和瞬時功率。教學(xué)工具多媒體、板書教學(xué)過程游戲引入:兩個學(xué)生把相同的礦泉水搬到相同高度的桌子上,問題設(shè)置:兩位同學(xué)做功一樣多嗎?兩位同學(xué)做功一樣快嗎?那位同學(xué)做功快?如何對比做功的快慢?一、功率(1)物理意義:功率是表示做功快慢的物理量.(2)定義:功W跟完成這些功所用時間t的比值叫做功率.(3)定義式:P=(4)單位:在國際單位制中,功率的單位是瓦特,簡稱瓦,符號是W.1W=1J/s,1kW=103W.(5)功率有平均功率和瞬時功率之分,用公式計算的一般是一段時間內(nèi)的平均功率.例1、關(guān)于“功”和“功率”的說法中,正確的是()A.機器做的功越多,機器的功率就越大B.機器的功率不同,做的功一定不同C.機器做功的時間越長,功率就越小D.在相同時間里做的功越多,功率就越大說明:在日常生活中,我們經(jīng)常說某臺機器的功率、或某物體做功的功率,實際上是指某個力對物體做功的功率。請思考:汽車的功率是哪個力的功率?起重機的功率是哪個力的功率推陳出新功率與力、及速度的關(guān)系1.推導(dǎo)二、平均功率和瞬時功率1.平均功率:粗略描述一段時間內(nèi)做功的快慢平均功率與某一段時間(或過程)相關(guān),計算時應(yīng)明確是哪個力在哪段時間(或過程)內(nèi)做功的功率.2.瞬時功率:精確描述某一時刻做功的快慢學(xué)以致用例2、在粗糙水平面上運輸?shù)V泉水的過程中,一位同學(xué)用F=66N的水平恒力拉動,使其由靜止開始做勻加速直線運動,運動時間t=2s,礦泉水質(zhì)量m=11kg,動摩擦因數(shù)。求:(1)在t=2s內(nèi)這位同學(xué)做功的平均功率。(2)在t=2s末這位同學(xué)做功的瞬時功率。拓展:在上題中,若另一位同學(xué)用F=60N,與水平方向成370角拉動礦泉水呢?討論:兩種方式哪一種更好?并說明理由。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié):第二種方式既省力又省功通過汽車照片及其銘牌引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本,了解額定功率和實際功率。三、額定功率和實際功率1、額定功率:機器在額定轉(zhuǎn)速下可以長時間工作的最大輸出功率2、實際功率:機器在工作中實際輸出的功率3、機器不一定在額定功率下工作,機器正常工作時實際功率總是小于或等于額定功率,機器只能在短時間內(nèi)實際功率略大于額定功率,但不能長時間超過額定功率例3、2016年11月,重慶市境內(nèi)的第二條高速鐵路--渝萬高鐵(如圖所示)正式通車了。機車在正式運營前要進行測試,某次測試中機車額定功率P=8.8×106W,機車在水平軌道上勻速行駛時受到的阻力大小f=1×105N。(1)求機車在額定功率下勻速行駛的速度。(2)在同樣阻力下,如果行駛的速度只有70m/s,發(fā)動機輸出的實際功率是多少?利用圖片和視頻對比日本和中國的電力動車功率,以展示中國的發(fā)達科技,進行愛國教育。3.P=Fv中三個量的制約關(guān)系(6)額定功率指電動機、內(nèi)燃機等動力機械在額定轉(zhuǎn)速下可以長時間工作時的輸出功率.(7)實際功率指電動機、內(nèi)燃機等動力機械工作時實際消耗的功率.實際功率往往小于額定功率,但在特殊情況下,如汽車越過障礙時,可以使實際功率在短時間內(nèi)大于額定功率.誤區(qū)警示1.求平均功率時必須說明是哪段時間或哪一個過程的平均功率.可由或P=F計算.2.公式P=Fv僅適用于F與v方向相同的情況,若F與v方向不同,則用P=Fvcosα來計算功率,其中α是F與v的夾角.例:如圖所示,質(zhì)量為m=2kg的木塊在傾角θ=37°的斜面上由靜止開始下滑,木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求:(1)前2s內(nèi)重力做的功.(2)前2s內(nèi)重力的平均功率.(3)2s末重力的瞬時功率.【審題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意下列問題:(1)前2s內(nèi)重力方向上物體的位移.(2)前2s內(nèi)物體的平均速度.(3)2s末物體的速度.(4)重力和速度的夾角.【答案】(1)48J(2)24W(3)48W規(guī)律總結(jié):求解功率時應(yīng)該注意的問題1.首先要明確是求哪個力的功率,是某個力的功率,還是物體所受合力的功率,汽車的功率是指汽車牽引力的功率,起重機的功率是指起重機鋼絲繩拉力的功率.2.若求瞬時功率,需明確是哪一時刻或哪一位置,再確定該時刻或該位置的速度,應(yīng)用公式P=Fv,如果F、v不同向,則投影到相同方向再計算.四、機動車的兩種啟動方式【問題導(dǎo)思】1.如何分析機車恒定功率啟動時的運動性質(zhì)?2.機車以恒定加速度啟動時,功率怎么變化?3.如何用圖象描述兩種啟動過程?1.分析機車以恒定功率啟動的運動過程2.分析機車以恒定加速度啟動的運動過程汽車先以恒定的加速度啟動,達到額定功率P額后再以恒定功率運動,因此啟動過程分為兩個階段:誤區(qū)警示1.在P=Fv中因為P為機車牽引力的功率,所以對應(yīng)的F是牽引力,并非合力.例:在水平路面上運動的汽車的額定功率為100kW,質(zhì)量為10t,設(shè)阻力恒定,且為車重的0.1倍(g取10m/s2).(1)求汽車在運動過程中所能達到的最大速度.(2)若汽車以0.5m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運動,這一過程能維持多長時間?(3)若汽車以額定功率不變從靜止啟動后,當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時,速度多大?【審題指導(dǎo)】解答該題應(yīng)注意以下問題:(1)汽車達到最大速度時牽引力等于阻力.(2)勻加速運動時牽引力恒定,且可用牛頓定律求出.(3)勻加速運動結(jié)束時汽車達到額定功率.【答案】(1)10m/s(2)13.4s(3)3.3m/s規(guī)律總結(jié):機車啟動問題的求法1.機車的最大速度vm的求法:機車達到勻速前進時速度最大,此時牽引力F等于阻力Ff,故五、功率問題的實際應(yīng)用例:跳繩是一種健身運動,設(shè)某運動員的質(zhì)量為50kg,他每分鐘跳180個,假定在每次跳躍中,腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的2/5,則該運動員跳繩時克服重力做功的平均功率是多少?(g取10m/s2)【答案】75W規(guī)律總結(jié):求解本題的關(guān)鍵是求平均功率的時間應(yīng)是跳躍一次時間T,而非上升過程所用時間2(t),即要明確求的是哪段時間內(nèi)的平均功率.課后小結(jié)板書第三節(jié)功率1、功率在物理學(xué)中,一個力所做的功W跟完成這些功所用時間t的比值w/t,叫做功率。用p表示P=w/t功率的單位(J/s)或瓦特,符號是W。1kW=1000W,另外還有一個應(yīng)該淘汰的常用單位:馬力,1馬力=735W。(1)p=w/t指平均功率。(2)用這個公式也可以表示瞬時功率,當(dāng)△t→0。時,即表示瞬時功率。(3)功率是描述力對物體做功快慢的物理量。2、對額定功率和實際功率的學(xué)習(xí)(1)額定功率:指機器正常工作時的最大輸出功率,也就是機器銘牌上的標(biāo)稱值。(2)實際功率:指機器工作中實際輸出的功率。3、功率與速度根據(jù)公式P=Fv(1)當(dāng)功率P一定時,F(xiàn)與v成反比,即做功的力越大,其速度就越小。當(dāng)交通工具的功率一定時,要增大牽引力,就要減小速度。所以汽車上坡時,司機用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。(2)當(dāng)速度v一定時,P與F成正比,即做功的力越大,它的功率就越大。汽車從平路到上坡時,若要保持速率不變,必須加大油門,增大發(fā)動機功率來得到較大的牽引力。(3)當(dāng)力F一定時,功率P與速度v成正比,即速度越大,功率越大。起重機吊起同一物體時以不同的速度勻速上升,輸出的功率不等,速度越大,起重機輸出的功率越大。學(xué)情分析學(xué)生通過前面對功的學(xué)習(xí),已經(jīng)對力與運動方向不共線的情況有了基本的掌握,已經(jīng)基本具備了學(xué)習(xí)功率這一節(jié)內(nèi)容的必備知識。1、大多數(shù)學(xué)生對功率概念掌握得很好。2、求解平均功率和實際功率是本節(jié)的重點和難點,尤其是力和速度不共線的情況,要給學(xué)生充足的時間討論,理解,掌握。3、有關(guān)動車的計算,難度不是很大,可對學(xué)生進行愛國教育。4、本節(jié)課是功率教學(xué)的第一課時,對機車問題不宜探究太深。
效果分析一.教學(xué)效果分析:這節(jié)課的游戲引入,為建立概念、研究規(guī)律創(chuàng)設(shè)了直觀形象的教學(xué)情境,既給了學(xué)生第一手感性資料,又能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。不僅可以活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性;還通過實際例子說明生活中處處有物理。,不僅使學(xué)生加深了對規(guī)律的認(rèn)識,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。整節(jié)課教學(xué)圍繞“如何對比做功的快慢”“如何求解平均功率和瞬時功率”“什么是額定功率和實際功率”等問題為線索展開教學(xué)過程。符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,通過一定數(shù)量的科學(xué)探究,學(xué)生經(jīng)歷了與科學(xué)研究工作相近或相似的過程,從中獲取知識,體驗其中的樂趣和曲折,感悟科學(xué)思想,培養(yǎng)了科學(xué)精神。同時,培養(yǎng)了學(xué)生將物理知識應(yīng)用到社會的意識。二.評測練習(xí)效果分析:1、例1的設(shè)置旨在讓學(xué)生理解功率的概念。2、例2的設(shè)置旨在讓學(xué)生會求解平均功率和瞬時功率例,并能將所學(xué)知識應(yīng)用于實際生活。3、例3的設(shè)置引導(dǎo)學(xué)生接觸動車的相關(guān)計算,學(xué)生答對率高達80%。4、后面的思考討論引導(dǎo)學(xué)生探究生活實例,初步接觸科學(xué)探究,并進行愛國教育。教材分析教材是落實課程標(biāo)準(zhǔn)、實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要載體,魯科版教材的特點之一是“具有基礎(chǔ)性、豐富性和開放性”。即學(xué)習(xí)內(nèi)容是基礎(chǔ)而豐富的,呈現(xiàn)形式是豐富而開放的。本節(jié)教材配有思考與討論,簡明扼要的文字說明,貼近生活的圖片生動而形象。生產(chǎn)、生活實際的素材是物理建模的基礎(chǔ),是重要和鮮活的教學(xué)資源。實際教學(xué)中,功率計劃用兩課時完成新課的教學(xué)。第一課時為新授課,引導(dǎo)學(xué)生明確如何對比做功的快慢,會求平均功率和瞬時功率。第二課時為鞏固習(xí)題課,引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)機車啟動中各個物理量的關(guān)系并會簡單計算。一、本節(jié)課是功率教學(xué)的第一課時。教學(xué)的重點是計算平均功率和瞬時功率。“功率”一課的教學(xué)圍繞“如何對比做功的快慢?”“功率是如何定義的?”“如何求解平均功率和瞬時功率?”“什么是額定功率和實際功率?”等問題為線索展開教學(xué)過程。二、教材要求學(xué)生建立功率的概念,了解額定功率和實際功率,會求平均功率和瞬時功率,定性分析汽車發(fā)動機的額定功率和最大速度的關(guān)系。三、教材在“做一做”欄目中要求學(xué)生調(diào)查自己周圍的各種機械,或者收集各種說明書,了解一些機械的功率。教師應(yīng)抓住機會,激發(fā)學(xué)生的參與興趣,讓學(xué)生親身體驗功率概念在實際生活中的應(yīng)用。功率學(xué)習(xí)任務(wù)1、明確如何描述做功的快慢2、會求平均功率和瞬時功率3、了解額定功率和實際功率典型例題例1、關(guān)于“功”和“功率”的說法中,正確的是()A.機器做的功越多,機器的功率就越大B.機器的功率不同,做的功一定不同C.機器做功的時間越長,功率就越小D.在相同時間里做的功越多,功率就越大例2、在粗糙水平面上運輸?shù)V泉水的過程中,一位同學(xué)用F=66N的水平恒力拉動,使其由靜止開始做勻加速直線運動,運動時間t=2s,礦泉水質(zhì)量m=11kg,動摩擦因數(shù)。求:(1)在t=2s內(nèi)這位同學(xué)做功的平均功率。(2)在t=2s末這位同學(xué)做功的瞬時功率。拓展:在上題中,若另一位同學(xué)用F=60N,與水平方向成370角拉動礦泉水呢?例3、2016年11月,重慶市境內(nèi)的第二條高速鐵路--渝萬高鐵(如圖所示)正式通車了。機車在正式運營前要進行測試,某次測試中機車額定功率P=8.8×106W,機車在水平軌道上勻速行駛時受到的阻力大小f=1×105N。(1)求機車在額定功率下勻速行駛的速度。(2)在同樣阻力下,如果行駛的速度只有70m/s,發(fā)動機輸出的實際功率是多少?課后作業(yè)1.關(guān)于某力做功的功率,下列說法正確的是()A.該力越大,其功率就越大B.該力在單位時間內(nèi)做的功越多,其功率就越大C.功率越大說明該力做的功越多D.功率越小說明該力做功越慢2.重為10N的物體從20m高處由靜止自由下落,1s時速度為10m/s,則此時重力的瞬時功率為()A.10W B.20W C.50W D.100W3.運動員在某次體能訓(xùn)練中,用100s的時間跑上了20m高的高樓。那么,與他登樓時的平均功率最接近的估測值是()A.10WB.100WC.1KWD.10KW4.飛機以速度水平勻速飛行時,發(fā)動機的功率為P,若飛機所受的空氣阻力與飛行速度的平方成正比,那么當(dāng)發(fā)動機的功率增為2時,飛機勻速飛行的功率將增為()A.PB.2PC.4PD.8P5.如圖所示,質(zhì)量m=2kg的木塊在傾角θ=37°的斜面上由靜止開始下滑,木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,求:(1)前2s內(nèi)重力做的功;(2)前2s內(nèi)重力的平均功率;(3)2s末重力的瞬時功率.教學(xué)反思游戲引入可以活躍課堂氣氛,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。通過實際例子說明生活中處處有物理。二.例題設(shè)計圍繞生活實例設(shè)計例題,不僅可以練習(xí)平均功率和實際功率,還解決了生活中的實際問題,讓學(xué)生體會到物理在生活中的應(yīng)用。三.教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)中還要堅決貫徹學(xué)生為主體,老師為主導(dǎo)的策略,多調(diào)動學(xué)生思考、總結(jié)規(guī)律。另外,介紹性的知識可以布置為作業(yè)或是課后研究,使課堂教學(xué)的效率更高,重點更加突出。還有在課堂教學(xué)中的語言運用要更加科學(xué)
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