功和功率教學(xué)案?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能目標(biāo)理解功的概念，知道做功的兩個(gè)必要因素，能判斷力是否對(duì)物體做功。掌握功的計(jì)算公式\(W=Fs\cos\alpha\)，并能運(yùn)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。理解功率的概念，知道功率是表示做功快慢的物理量。掌握功率的計(jì)算公式\(P=\frac{W}{t}\)，能運(yùn)用公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，了解功率的推導(dǎo)公式\(P=Fv\)及其應(yīng)用。2.過(guò)程與方法目標(biāo)通過(guò)觀察和分析生活中的實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和歸納總結(jié)的能力。通過(guò)探究功和功率的概念及計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力，體會(huì)比值定義法在物理學(xué)中的應(yīng)用。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過(guò)對(duì)生活中各種做功現(xiàn)象的分析，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活、熱愛科學(xué)的情感。通過(guò)小組合作探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和交流能力。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)功的概念和做功的兩個(gè)必要因素。功和功率的計(jì)算公式及應(yīng)用。2.教學(xué)難點(diǎn)理解做功的兩個(gè)必要因素，能準(zhǔn)確判斷一個(gè)力是否對(duì)物體做功。功率概念的理解以及\(P=Fv\)公式的應(yīng)用。三、教學(xué)方法講授法、討論法、實(shí)驗(yàn)探究法、多媒體輔助教學(xué)法四、教學(xué)過(guò)程（一）新課導(dǎo)入1.展示圖片或視頻：起重機(jī)吊起貨物、人推車前進(jìn)、馬拉車行駛等。2.提問(wèn)引導(dǎo)：同學(xué)們，在這些場(chǎng)景中，我們可以看到力作用在物體上，物體在力的方向上發(fā)生了位移。那么大家思考一下，力對(duì)物體的作用效果僅僅是使物體運(yùn)動(dòng)嗎？力和物體的位移之間有沒有某種聯(lián)系呢？這就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容功。3.引出課題：功和功率（二）功的概念1.實(shí)例分析讓學(xué)生觀察課本上的圖片，分析叉車舉高貨物的過(guò)程。提問(wèn)：叉車對(duì)貨物施加了力，貨物在力的方向上移動(dòng)了一段距離，這個(gè)過(guò)程中力對(duì)貨物有什么作用？引導(dǎo)學(xué)生回答：力使貨物的能量發(fā)生了變化，叉車對(duì)貨物做了功。2.做功的兩個(gè)必要因素教師總結(jié)并講解做功的兩個(gè)必要因素：作用在物體上的力。物體在力的方向上移動(dòng)的距離。通過(guò)舉例進(jìn)一步說(shuō)明：人用力推桌子，但桌子沒有動(dòng)，此時(shí)人對(duì)桌子沒有做功，因?yàn)樽雷記]有在力的方向上移動(dòng)距離。起重機(jī)將貨物吊起，起重機(jī)的拉力對(duì)貨物做了功，因?yàn)樨浳镌诶Φ姆较蛏弦苿?dòng)了。小球在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)沒有力對(duì)小球做功，因?yàn)樾∏蚴且揽繎T性運(yùn)動(dòng)，沒有受到在其運(yùn)動(dòng)方向上的力。3.課堂練習(xí)給出一些實(shí)例，讓學(xué)生判斷力是否對(duì)物體做功，并說(shuō)明理由。例如：舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴靜止不動(dòng)。小明背著書包在水平路面上勻速行走。雨滴從空中豎直下落。學(xué)生思考并回答，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。（三）功的計(jì)算1.功的計(jì)算公式推導(dǎo)以水平方向上力\(F\)拉物體，使物體在力的方向上移動(dòng)距離\(s\)為例。引導(dǎo)學(xué)生分析：力對(duì)物體做的功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積。得出公式：\(W=Fs\)強(qiáng)調(diào)：\(F\)必須是恒力，\(s\)是物體在力\(F\)方向上移動(dòng)的距離。2.公式拓展當(dāng)力\(F\)與物體運(yùn)動(dòng)方向夾角為\(\alpha\)時(shí)，功的計(jì)算公式為\(W=Fs\cos\alpha\)。講解：當(dāng)\(\alpha=0^{\circ}\)時(shí)，\(\cos\alpha=1\)，\(W=Fs\)，表示力與位移方向相同，力對(duì)物體做正功。當(dāng)\(\alpha=90^{\circ}\)時(shí)，\(\cos\alpha=0\)，\(W=0\)，表示力與位移方向垂直，力對(duì)物體不做功。當(dāng)\(90^{\circ}<\alpha\leqslant180^{\circ}\)時(shí)，\(\cos\alpha<0\)，\(W<0\)，表示力與位移方向相反，力對(duì)物體做負(fù)功。3.例題講解例1：一個(gè)物體受到\(5N\)的水平拉力，在拉力方向上移動(dòng)了\(2m\)，求拉力做的功。解：已知\(F=5N\)，\(s=2m\)，根據(jù)\(W=Fs\)，可得\(W=5N×2m=10J\)。例2：用\(100N\)的力沿與水平方向成\(30^{\circ}\)角拉一個(gè)物體，使物體在水平方向移動(dòng)\(5m\)，求拉力做的功。解：已知\(F=100N\)，\(s=5m\)，\(\alpha=30^{\circ}\)。根據(jù)\(W=Fs\cos\alpha\)，可得\(W=100N×5m×\cos30^{\circ}=100N×5m×\frac{\sqrt{3}}{2}\approx433J\)。學(xué)生練習(xí)：課本上相關(guān)練習(xí)題，教師巡視指導(dǎo)，及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤。（四）功率1.功率的引入展示圖片或視頻：兩個(gè)工人同時(shí)搬磚，一個(gè)工人用較短時(shí)間搬完較多的磚，另一個(gè)工人用較長(zhǎng)時(shí)間搬完較少的磚。提問(wèn)：怎樣比較這兩個(gè)工人做功的快慢？引導(dǎo)學(xué)生思考：可以比較相同時(shí)間內(nèi)誰(shuí)做的功多，或者比較做相同的功誰(shuí)用的時(shí)間少。從而引出功率的概念：功率是表示做功快慢的物理量。2.功率的定義和公式定義：功與做功所用時(shí)間之比叫做功率。公式：\(P=\frac{W}{t}\)講解：\(P\)表示功率，\(W\)表示功，\(t\)表示時(shí)間。單位：在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是\(W\)。\(1W=1J/s\)。常用單位還有千瓦（\(kW\)）、兆瓦（\(MW\)）等，\(1kW=1000W\)，\(1MW=10^{6}W\)。3.功率的計(jì)算例3：一個(gè)物體在\(5s\)內(nèi)做功\(20J\)，求功率。解：已知\(W=20J\)，\(t=5s\)，根據(jù)\(P=\frac{W}{t}\)，可得\(P=\frac{20J}{5s}=4W\)。例4：一臺(tái)機(jī)器的功率是\(1.5kW\)，它在\(1min\)內(nèi)做多少功？解：已知\(P=1.5kW=1500W\)，\(t=1min=60s\)。根據(jù)\(P=\frac{W}{t}\)，可得\(W=Pt=1500W×60s=90000J=90kJ\)。學(xué)生練習(xí)：課本上相關(guān)練習(xí)題，教師強(qiáng)調(diào)解題規(guī)范和注意事項(xiàng)。（五）功率與速度1.推導(dǎo)公式\(P=Fv\)教師引導(dǎo)：當(dāng)物體在力\(F\)作用下，以速度\(v\)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，力\(F\)在時(shí)間\(t\)內(nèi)做的功\(W=Fs\)，又因?yàn)閈(v=\frac{s}{t}\)，所以\(s=vt\)。則\(W=Fvt\)，那么功率\(P=\frac{W}{t}=\frac{Fvt}{t}=Fv\)。得出公式：\(P=Fv\)2.公式應(yīng)用例5：一輛汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是\(60kW\)，在水平公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力是\(2000N\)，求汽車行駛的速度。解：因?yàn)槠噭蛩傩旭?，所以牽引力\(F=f=2000N\)。已知\(P=60kW=60000W\)，根據(jù)\(P=Fv\)，可得\(v=\frac{P}{F}=\frac{60000W}{2000N}=30m/s\)。例6：一臺(tái)起重機(jī)將質(zhì)量為\(1t\)的貨物勻速吊起，速度為\(0.5m/s\)，求起重機(jī)的功率。解：貨物的重力\(G=mg=1000kg×10N/kg=10000N\)。因?yàn)樨浳飫蛩俚跗?，所以起重機(jī)的拉力\(F=G=10000N\)，速度\(v=0.5m/s\)。根據(jù)\(P=Fv\)，可得\(P=10000N×0.5m/s=5000W=5kW\)。學(xué)生練習(xí)：課本上相關(guān)練習(xí)題，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，拓展思維。（六）課堂小結(jié)1.引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括功的概念、做功的兩個(gè)必要因素、功的計(jì)算公式、功率的概念、功率的計(jì)算公式以及功率與速度的關(guān)系。2.請(qǐng)學(xué)生回答：如何判斷力是否對(duì)物體做功？功和功率的計(jì)算公式分別是什么？功率與速度的關(guān)系是怎樣的？3.教師總結(jié)強(qiáng)調(diào)：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。準(zhǔn)確理解做功的兩個(gè)必要因素是判斷做功與否的關(guān)鍵。熟練掌握功和功率的計(jì)算公式，并能根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用。功率是描述做功快慢的物理量，\(P=Fv\)公式在實(shí)際問(wèn)題中有廣泛應(yīng)用。（七）課堂作業(yè)1.書面作業(yè)完成課本上的課后練習(xí)題。一個(gè)人用\(50N\)的力沿水平方向推著重\(200N\)的箱子在水平地面上前進(jìn)了\(5m\)，求這個(gè)人對(duì)箱子做的功。一臺(tái)抽水機(jī)的功率是\(1kW\)，它在\(1h\)內(nèi)可以把多少立方米的水抽到\(10m\)高處？（\(g=10N/kg\)，\(\rho_{水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}\)）2.拓展作業(yè)查閱資料，了解生活中還有哪些地方應(yīng)用了功率的知識(shí)，并舉例說(shuō)明。思考：如果汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率不變，當(dāng)汽車上坡時(shí)，司機(jī)應(yīng)采取什么措施來(lái)增大牽引力？（八）教學(xué)反思通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對(duì)功和功率的概念有了基本的理解，掌握了功和功率的計(jì)算方法。在教學(xué)過(guò)程