《功和功率》教案

《功和功率》教案

作为一名人民教师，时常要开展教案准备工作，教案是备课向课堂教学转化的关节点。那要怎么写好教案呢？下面是小编为大家收集的《功和功率》教案，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

一、教学设计思路

在前面已经学了电功和电功率的知识,对于本节课学生已经不会感觉到陌生。在教学中要充分的强调功是能量转化的量度这一点,让学生明白功的两个因素是力和距离发,教材上也用了很多的例子,大量的图片事例来说明这一点。可以作一下教材上的实验,使学生对影响功的两个因素有充分的认识。

二、教学目标

知识与技能

解释做功是能量转化或转移的过程。

能背诵功的概念,阐明使用任何机械都不能省功。

过程与方法

通过观察和实验了解功的物理意义。

情感价值观

具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

三、重点难点

功的计算

影响功的两个因素通过实验来得出,设计表格得出公式w=fs

四、教学媒体

多媒体电脑,投影机

五、课时建议

1课时

六、教学过程

教学步骤 教师活动 学生活动

引入 播放踢足球的动画引入在力的作用下足球有了动能和势能,放映图片"炮打飞人,掷铁饼的图片",放映功的视频文件,还有课本上的图片。提出问题,它们的共性是什么? 观看图片并思考他们的共性。准备回答问题

功 通过上面的例子向学生提问它们的共性。总结结论

物体在力的作用下动能和势能发生了改变,我们就说力对物体做了功(work) 学生回答问题,通过课本上刹车的例子,体会生命的可贵。

影响功的两个因素 观看马拉车,举杠杆,人提水桶不做功的动画。让学生思考为什么有的做了功,有的没有做功。得出一个设想。

做实验验证自己的设想,学生分组做课本上动滑轮的实验,在设计一个定滑轮的实验

总结学生的结论总结规律:

功和力和在距离有关,这两个量的乘积是不会变的

物理学上把力和力的方向上移动的.距离的乘积叫做功(work)

功=力×力的方向上移动的距离

用公式表示就是w=fs

w--功--焦耳(j)

f--力--牛顿(n)

s--距离--米(m)

讲解焦耳的生平和对科学的贡献 学生观看并思考。做分组实验。

得出结论,总结共性,在实验中得到乐趣,体会经过验证得出的结论才是正确的结论。

通过焦耳的例子体会科学探索的过程的科学家的贡献。体会物理来源于生活,作用于生活

想想议议 结合人提水桶不做功的动画来想想为什么要强调"在力的方向上" 学生讨论,得出结论

七、板书设计

第三节 功和功率

功

力和力的方向上移动的距离的乘积叫做功(work)

用公式表示就是w=fs

w--功--焦耳(j)

f--力--牛顿(n)

s--距离--米(m)

(一)引入课题

首先以提问方式复习上一节所学习的主要内容，重点是功的概念和功的物理意义.

然后提出力对物体做功的实际问题中，有做功快慢之分，物理学中又是如何来描述的？这节课我们就来研究这个问题.

(二)教学过程

1、功率

初中同学们学习过功率的有关知识，都知道功率是用来描述力做功快慢的物理量.我们一起讨论一些问题.

力f1对甲物体做功为w1，所用时间为t1；力f2对乙物体做功为w2，所用时间为t2，在下列条件下，哪个力做功快？

a.w1=w2，t1>t2； b.w1=w2，t1

c.w1>w2，t1=t2； d.w1

上述条件下，哪个力做功快的问题学生都能作出判断，其实都是根据w/t这一比值进行分析判断的.让学生把这个意思说出来，然后总结并板书如下： 功率是描述做功快慢的物理量.

功和完成这些功所用的时间之比，叫做功率.如果用w表示功，t表示完成这些功所用的时间，p表示功率，则：

p=w/t

明确告诉学生上式即为功率的定义式，然后说明p的单位，w用j、t用s作单位，p的单位为j/s，称为瓦特，符号为w.最后分析并说明功率是标量.

接下来着重说明，功率的大小与单位时间内力所做的功为等值.

至此，再将功的定义式与速度v的定义式作类比，使学生理解，虽然研究的是不同性质的问题，但是研究方法是相同的(同时也为后面讲瞬时功率做了些准备).然后提出问题，与学生一起讨论功率的物理意义.

上一节我们讲了功的概念、功的公式之后，经过分析和讨论，对功的物理意义已有所了解.谁能复述一下？

在学生说出做功过程是能量转化过程之后，立即启发：那么做功快慢恰能表明能量转化的快慢吗？因此，应该将功率理解为是描述做功过程中能量转化快慢的物理量，并将这一认识进行板书.

2、平均功率与瞬时功率

举例：一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动，第1s时间内下落的位移是多少？(与学生一块算出是5m，g取10m/s2)这1s内重力对物体做多少功？(与学生一起算出w1=50j)第2s时间内物体下落的位移是多少？(15m)这1s内重力对物体做多少功？(w2=150j)前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大？(p1=50w，p2=150w)这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？(p=100w)

指出即使是同一个力对物体做功，在不同时间内做功的功率也可能是有变化的.因而，用p=w/t求得的功率只能反映t时间内做功的.快慢，只具有平均的意义.板书如下： (1)平均功率：

p=w/t (2)瞬时功率

为了比较细致地表示出每时每刻的做功快慢，引入了瞬时功率的概念，即瞬时功率是表示某个瞬时做功快慢的物理量.

提出瞬时功率如何计算的问题后，作如下推导：

一段较短时间内的平均功率可以写成如下公式：

p=w/t=w = f·s/ t， 而s/t=v

所以：p= f·v

当t值足够小时，v就表示某一时刻的瞬时速度，所以这时p就表示该时刻的瞬时功率.

因此 p=f·v 就是瞬时功率计算公式

讨论：

①如果作用于物体上的力f为恒力，且物体以速度v ……此处隐藏5038个字……经过一段时间t，末速度为v、求以下两个功率并指出是平均功率还是瞬时功率．

(1)在t时间内力F的功率；

(2)在t时刻力F的功率．

答案(1)物体在t时间内的位移l＝

W＝Fl＝Fvt

在t时间内力F的功率为平均功率

＝＝Fv

(2)t时刻的功率为瞬时功率

P＝Fv、

1．一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率，等于这个力与物体速度的乘积．

2．关系式：P＝Fv、

(1)若v是物体在恒力F作用下的平均速度，则P＝Fv对应这段时间内的平均功率．

(2)若v是瞬时速度，则P表示该时刻的瞬时功率．

3．实际功率：指机器工作中实际输出的功率．

额定功率：指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值．

4．应用：由功率速度关系知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的输出功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度．

例题6：如图5所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0、5，已知：sin 37°＝0、6，cos 37°＝0、8，g取10 m/s2，求：

图5

(1)前2 s内重力做的功；

(2)前2 s内重力的平均功率；

(3)2 s末重力的瞬时功率．

答案(1)48 J (2)24 W (3)48 W

解析(1)木块下滑过程中，由牛顿第二定律得：

mgsin θ－μmgcos θ＝ma

前2 s内木块的位移大小为x＝at2

联立解得：x＝4 m，a＝2 m/s2

所以重力在前2 s内做的功为

W＝mgsin θ·x＝2×10×0、6×4 J＝48 J；

(2)重力在前2 s内的平均功率为

＝＝W＝24 W；

(3)木块在2 s末的速度大小为v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s

2 s末重力的瞬时功率为

P＝mgsin θ·v＝2×10×0、6×4 W＝48 W、

练习4：列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率．已知匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即Ff＝kv2、设提速前匀速运动速度为180 km/h，提速后匀速运动速度为240 km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为( )

A、 B、 C、 D、

答案C

解析匀速运动时，F＝Ff＝kv2

P＝Fv，则P＝kv3

故提速前与提速后机车发动机的功率之比为

P1∶P2＝v13∶v23＝27∶64、

五、板书设计

六、作业布置

课堂作业：课本P78全部

七、小结

教学目标

一、知识与技能

1.知道做功是能量转化或转移的过程。

2.理解功的概念，知道使用任何机械都不能省功。

3.理解功率的概念。

二、过程与方法

通过观察和实验了解功的物理意义。

三、情感、态度与价值观

具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

教学重点：

理解功和功率的概念。

教学难点：

理解并会计算功率。

教学过程

一、引入新课

1．复习：力的三要素是什么？水平推箱子，推力方向怎样？向上提箱子，拉力方向如何？重力的方向如何？

2．引入新课：举日常生活中一些做：“工”和“功”的例子。引入新课并启发学生区分“工”与“功”，进一步得出做功的两个必要因素。

二、新课学习

（一）功

1.力学中的功

a .做功的两个必要因素：

(1)作用在物体上的.力。 (F)

(2)物体在力的方向上通过的距离。 (S)

b.举例几个不做功的例子：

(1)物体没有受到力的作用，但因为惯性通过一段路程，也就是没有力做功。如在光滑的水平冰面上，一物体由于惯性做匀速直线运动。没受力。

(2)物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程为零。如一人用很大的力推一辆汽车，汽车没移动，推力对物体没有做功。

(3)物体受到力的作用，也移动了距离，但移动的距离不是在力的方向上移动的。如手提一桶水在水平地面上行走，提桶的力没有对桶做力。

2.功的计算

力学里所说的功包括两个必要的因素，功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

(1)功的计算式： W = FS

(2)功的单位：焦耳J，1焦=1牛?米。焦耳的物理含义：在1牛顿力的作用下，物体在这个力的方向上通过的距离是。

(3)功的大小与作用在物体上的力成正比，跟物体通过的距离成正比。

3.功的原理

播放视频：用动滑轮省功吗？

播放视频：功的原理

事实表明，使用机械时，人们所做的功都不会少于人们不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。

（二）功率

播放动画：功率

从比较人和挖土机做工快慢引出功率概念。或者创设情境，甲同学把一桶水提到3楼用了30秒，而乙同学把同样的一桶水提到3楼却用了40秒，问谁做功快？如果甲物体1分钟做了300J的功，而乙物体40秒钟做了240J的功，问谁做功快？从而提出物体做功的快慢用功率表示来引入新课。

在动画中选择相应内容的按钮进行学习。

1．功率是表示物体做功快慢的物理量。

2．功率的定义：单位时间内完成的功叫做功率。

3．功率的定义式： P = W / t

4．功率的单位：瓦特（符号W）1瓦=1焦/秒；1千瓦=1000瓦。

5．物理意义：1瓦表示物体在一秒钟内完成的功是1焦。

6．介绍功率另一个单位：1马力=0.735千瓦=735瓦。

7．一些机械常见的功率。（学生阅读）

8．绍额定功率(铭牌上的功率) 。

三、小结

这节课我们认识了功和功率，也学会了计算功和功率。功是力和力的方向上移动的距离的乘积，功率是单位时间内所做的功。

四、板书设计

第三节功和功率

功

力学中的功

功的计算： W = FS

功的原理：使用任何机械都不省功。

功率

　　P = W / t