《功率》精品教案教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1.知道功率的定義，能說(shuō)出功率的物理意義，能寫(xiě)出功率的定義式P=W/t及其單位。2.能結(jié)合生活中的實(shí)例說(shuō)明功率的含義。3.能應(yīng)用功率的定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算，并能利用功率的概念設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量生活中功率的大小。（二）過(guò)程與方法1.經(jīng)歷比較做功快慢的過(guò)程，體會(huì)功率的物理意義。2.通過(guò)類比速度的知識(shí)，建立功率的概念，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)類比法、比值定義法。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.使學(xué)生認(rèn)識(shí)功率在實(shí)際應(yīng)用中的重要價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活，關(guān)注社會(huì)的意識(shí)。2.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)和技術(shù)應(yīng)用的正確態(tài)度和責(zé)任感。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)功率概念的建立。2.教學(xué)難點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量生活中功率的大小。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)活動(dòng)設(shè)置意圖引入新課播放火神山醫(yī)院建設(shè)視頻，請(qǐng)學(xué)生從視頻中找出力對(duì)物體做功的實(shí)例。介紹火神山醫(yī)院的建設(shè)成就，提出問(wèn)題：為什么有了挖掘機(jī)的幫助我們就能在短時(shí)間之內(nèi)完成如此繁重的勞動(dòng)任務(wù)？復(fù)習(xí)功的知識(shí)，使學(xué)生加深對(duì)功的認(rèn)識(shí)。激發(fā)學(xué)生興趣，啟發(fā)學(xué)生思維。同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。比較做功的快慢展示小陽(yáng)和爸爸、媽媽搬運(yùn)貨物上樓時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)。上樓時(shí)間（t/s）貨物質(zhì)量（m/kg）上樓高度（h/m）小陽(yáng)1055.4爸爸855.4媽媽82.55.4提問(wèn)：在搬運(yùn)貨物上樓的過(guò)程中，①小陽(yáng)和爸爸運(yùn)動(dòng)快慢相同嗎？②小陽(yáng)和爸爸對(duì)貨物做功了嗎？為什么？③小陽(yáng)和爸爸對(duì)貨物做功相同嗎？=4\*GB3④如果你有貨物要搬運(yùn)，會(huì)請(qǐng)小陽(yáng)還是他的爸爸幫忙呢？為什么？歸納：在物理學(xué)中用功率表示做功的快慢。提問(wèn)：在搬運(yùn)貨物上樓的過(guò)程中，①爸爸和媽媽對(duì)貨物做功相同嗎？②爸爸和媽媽誰(shuí)對(duì)貨物做功快呢？你是如何比較的？③小陽(yáng)和媽媽誰(shuí)對(duì)貨物做功快呢？歸納：①可以用做功相同比時(shí)間的方法來(lái)比較做功的快慢②可以用時(shí)間相同比做功的方法來(lái)比較做功的快慢③當(dāng)做功和時(shí)間都不相同的時(shí)候，可以計(jì)算出功與時(shí)間的比值，即單位時(shí)間內(nèi)所做的功來(lái)比較做功的快慢。讓學(xué)生在教師呈現(xiàn)的生活情境中發(fā)現(xiàn)單憑對(duì)做功多少的判斷，不足以解決實(shí)際問(wèn)題，還需要比較做功的快慢，自然而然地引入功率這個(gè)物理量。通過(guò)尋找比較做功快慢的方法，引導(dǎo)學(xué)生建立功率的概念。功率描述做功快慢的物理量是功率，描述運(yùn)動(dòng)快慢的物理量是速度，這兩個(gè)物理量有很多相似之處。請(qǐng)學(xué)生根據(jù)速度的知識(shí)，寫(xiě)出功率的相關(guān)知識(shí)。速度（v）功率（P）物理意義描述運(yùn)動(dòng)快慢定義單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程公式單位m/s歸納：功率的物理意義：描述做功快慢功率的定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所做的功功率的公式：P＝W/t功率的單位：J/s。我們把功與做功所用時(shí)間之比定義為功率，這種給物理量下定義的方法稱為“比值定義法”。請(qǐng)學(xué)生回憶一下學(xué)過(guò)的哪些物理量也采用了比值定義的方法。介紹功率的國(guó)際單位：為了紀(jì)念科學(xué)家瓦特，人們把“瓦特”作為功率的國(guó)際單位。1W=1J/s。工程技術(shù)上還常用“千瓦”作為功率的單位?！扒摺焙汀巴摺敝g的換算關(guān)系是1kW=103W。通過(guò)視頻介紹科學(xué)家瓦特的故事：瓦特改進(jìn)了紐可門(mén)發(fā)明的蒸汽機(jī)，大大提高了蒸汽機(jī)的效率。為蒸汽機(jī)的推廣和使用做出了重要貢獻(xiàn)，有力地推動(dòng)了社會(huì)的前進(jìn)。介紹1W的大?。河檬滞衅饍蓚€(gè)雞蛋，在1s內(nèi)豎直向上勻速移動(dòng)1m，托力做功的功率約為1W。介紹一些物體的功率：一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行體力勞動(dòng)的成年人，最大輸出功率約為100W；大型挖掘機(jī)的功率可達(dá)400kW；優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員短時(shí)間運(yùn)動(dòng)的功率約1千瓦；小轎車(chē)的功率為數(shù)十千瓦至數(shù)百千瓦；電力機(jī)車(chē)和內(nèi)燃機(jī)車(chē)的功率為數(shù)千千瓦；萬(wàn)噸級(jí)遠(yuǎn)洋貨輪的功率可達(dá)10000千瓦以上。通過(guò)類比速度的概念建立功率的概念，使學(xué)生更容易理解。同時(shí)注重科學(xué)方法的滲透，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。通過(guò)介紹科學(xué)家瓦特的故事讓學(xué)生了解學(xué)史，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的精神。使學(xué)生了解功率的相關(guān)知識(shí)，逐步認(rèn)識(shí)功率在生產(chǎn)生活中的實(shí)際意義。實(shí)踐應(yīng)用請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量出自己10s內(nèi)上舉啞鈴的平均功率。提問(wèn)：該實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是什么？需要測(cè)量哪些物理量？需要用到哪些實(shí)驗(yàn)器材？實(shí)驗(yàn)步驟是什么？記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如何設(shè)計(jì)？請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量自己上樓的平均功率。提問(wèn)：該實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是什么？需要測(cè)量哪些物理量？需要用到哪些實(shí)驗(yàn)器材？實(shí)驗(yàn)步驟是什么？記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格如何設(shè)計(jì)？通過(guò)學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和體驗(yàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。理論聯(lián)系實(shí)際，有助于學(xué)生更好的理解和掌握功率的概念。拓展提升如果物體受到的力是F，從計(jì)時(shí)開(kāi)始到時(shí)刻t這段時(shí)間內(nèi)，物體沿力F的方向移動(dòng)的距離是s，則力在這段時(shí)間所做的功是W=Fs，根據(jù)功率的定義式，有p=W/t=Fs/t。s/t=v是物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，于是上式可以寫(xiě)成P=Fv。歸納：一個(gè)力對(duì)物體做功的功率，等于這個(gè)力與受力物體運(yùn)動(dòng)速度的乘積。從P=Fv可以看出，汽車(chē)、火車(chē)等交通工具和各種起重機(jī)械，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P一定時(shí)，牽引力F與速度V成反比，要增大牽引力，就要減小速度。在平直公路上，汽車(chē)受到的阻力較小，這時(shí)就可以使用較高轉(zhuǎn)速比的擋位，在發(fā)動(dòng)機(jī)功率相同的情況下使汽車(chē)獲得較高的速度。在發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，通過(guò)減小速度提高牽引力或通過(guò)減小牽引力提高速度，效果都是有限的。所以，要提高速度和增大牽引力，必須提高發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，這就是高速火車(chē)、汽車(chē)和大型艦船需要大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的原因。根據(jù)力、距離、時(shí)間與功率之間的聯(lián)系，指導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出功率與速度的關(guān)系式，有助于學(xué)生理解汽車(chē)等交通工具上坡?lián)Q擋等實(shí)際問(wèn)題。課堂小結(jié)提問(wèn)：本節(jié)課你學(xué)到了哪些知識(shí)？本節(jié)課你用到了哪些方法？歸納：1.功率的物理意義：功率是描述做功快慢的物理量。2.功率的定義：物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。3.功率的表達(dá)式：P=W/t4.功率的國(guó)際單位：瓦特（W）5.功率的推導(dǎo)式P=Fv本節(jié)課的學(xué)習(xí)中用到了類比法和比值式定義法。將功率與速度類比，得出功率的知識(shí)。并用比值定義法定義功率。落實(shí)和強(qiáng)化本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)和方法。課后·知能演練基礎(chǔ)鞏固1.一臺(tái)機(jī)器的功率是150W,它的含義是()A.這臺(tái)機(jī)器每秒做功150J B.這臺(tái)機(jī)器每分做功150JC.這臺(tái)機(jī)器每小時(shí)做的功是150J D.這臺(tái)機(jī)器每秒做的功是150W2.甲起重機(jī)用10s時(shí)間將重1000N的貨物豎直吊起2m高,乙起重機(jī)用40s時(shí)間將重2000N的貨物豎直吊起2m高。那么,它們做的功及功率的情況是()A.甲做功多、功率大 B.乙做功多、功率大C.甲的功率大,乙做的功多 D.甲做的功多,乙的功率大3.一位同學(xué)用30s從1樓走到4樓,他上樓時(shí)的功率約為()A.5W B.15W C.150W D.1500W4.如圖所示,小明體重600N,小紅體重400N,兩人同時(shí)從一樓出發(fā)上到三樓,小明先到達(dá),小紅后到達(dá),則下列說(shuō)法正確的是()A.小明上樓功率大 B.小紅上樓功率大C.小明上樓做功少 D.小紅上樓做功多5.甲、乙兩名舉重運(yùn)動(dòng)員,如圖所示,甲比乙高,如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用的時(shí)間相等,那么下列關(guān)于他們對(duì)杠鈴做的功和功率的說(shuō)法正確的是()A.甲做的功較多,功率較小 B.甲做的功較多,功率較大C.甲做的功較多,他們的功率相等 D.甲、乙做的功和功率都相等6.如圖所示,一個(gè)人先后兩次用同樣的時(shí)間、同樣大小的力,將不同質(zhì)量的物體在不同的表面上分別移動(dòng)相同的距離。該力在此過(guò)程中所做功的大小分別為W1、W2,功率的大小分別為P1、P2,關(guān)于它們之間的大小關(guān)系說(shuō)法正確的是()A.W1<W2P1<P2 B.W1>W2P1>P2C.W1=W2P1=P2 D.W1<W2P1>P27.在水平地面上有一長(zhǎng)方體木箱,小林用水平推力F把木箱向前推動(dòng)。如圖甲所示,此過(guò)程中,推力F隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示,木塊前進(jìn)的速度v的大小隨時(shí)間t的變化情況如圖丙所示,則從3s至5s內(nèi),推力對(duì)木塊所做功的功率為W,從0至1s內(nèi),推力對(duì)木塊所做的功為J。

能力提升8.物體在水平地面上做直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間圖像如圖甲時(shí),受到的水平推力為F1;當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間圖像如圖乙時(shí),受到水平推力為F2,兩次推力的功率分別為P1、P2。下列關(guān)系正確的是()A.F1=F2;P1<P2 B.F1=F2;P1>P2C.F1>F2;P1>P2 D.F1<F2;P1>P29.用彈簧測(cè)力計(jì)兩次水平拉同一木塊使它在同一水平木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),圖乙是它運(yùn)動(dòng)的路程隨時(shí)間變化的圖像,下列說(shuō)法正確的是()甲乙A.木塊兩次運(yùn)動(dòng)的速度v1<v2B.木塊兩次所受的拉力分別為F1、F2,則F1>F2C.在10s內(nèi)兩次拉力對(duì)木塊做功分別為W1、W2,則W1<W2D.在10s內(nèi)兩次拉力分別對(duì)木塊做功的功率為P1、P2,則P1>P210.有甲、乙兩輛功率相等的汽車(chē),相等的時(shí)間內(nèi)在平直路面上勻速通過(guò)的距離之比為s甲∶s乙=2∶3,那么()A.兩輛汽車(chē)的牽引力之比為F甲∶F乙=2∶3B.兩輛汽車(chē)的牽引力之比為F甲∶F乙=3∶2C.兩輛汽車(chē)做的功之比為W甲∶W乙=2∶3D.兩輛汽車(chē)做的功之比為W甲∶W乙=3∶211.在某建筑工地上,起重機(jī)在2min內(nèi)把體積為30m3的花崗巖碑石提升2.5m高。已知該花崗巖的密度為2.8g/cm3。g取10N/kg。(1)這塊花崗巖碑石的質(zhì)量是多大?(2)起重機(jī)對(duì)碑石所做的功是多少?(3)起重機(jī)對(duì)碑石做功的功率是多少?思維拓展12.跳繩是某市初中畢業(yè)生體育測(cè)試的項(xiàng)目之一,小華想利用所學(xué)的物理知識(shí)估測(cè)自己跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率(不計(jì)繩重)。(1)用體重秤測(cè)量自己的質(zhì)量m。(2)用刻度尺測(cè)出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度)。(3)用(填測(cè)量器材)記錄跳n次所用的時(shí)間t。

(4)計(jì)算出跳繩時(shí)克服重力的平均功率P=(用字母表示)。

(5)若跳繩者的質(zhì)量m=50kg,跳繩者的重心高度隨時(shí)間變化的情況如圖所示。根據(jù)圖中所給條件,可估算出此跳繩者在1min內(nèi)克服重力做功的平均功率為W。(g取10N/kg)

(6)若他要比較和其他同學(xué)跳繩的平均功率大小(設(shè)跳起的平均高度相同),則。

A.跳繩快的功率一定大 B.跳繩的快慢相同,質(zhì)量大的功率大C.質(zhì)量相同,跳的個(gè)數(shù)越多的功率越大 D.質(zhì)量相同,跳的時(shí)間越長(zhǎng)的功率越大參考答案【課后·知能演練】1.A2.C3.C4.A5.B6.C7.20008.A9.D10.B11.(1)8.4×104kg(2)2.1×106J(3)1.75×104W解析(1)花崗巖碑石的質(zhì)量是m=ρV=2.8×103kg/m3×30m3=8.4×104kg。(2)起重機(jī)對(duì)碑石所做的功是W=Gh=mgh=8.4×104kg×10N/kg×2.5m=2.1×106J。(3)起重機(jī)對(duì)碑石做功的功率是P=Wt=2.1×10612.(3)秒表(4)nmg?t(5)135解析(3)用秒表記錄跳n次所用的時(shí)間t。(4)自己所受的重力是mg;每次克服重力所做的功W=Gh=mgh,則跳n次所做的總功W總=nmgh,則平均功率P=Wt=nG?(5)由題意知,該同學(xué)的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;跳一次所用時(shí)間t1=131min內(nèi)所跳的次數(shù)n=60s13起跳的最大高度h=0.09m;克服重力做功W=G·nh=5