新课标人教版高一物理必修2教案：5.3功率

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5.3功率

高中物理课堂教学教案 年 月 日

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教 学 活 动[新课导入] 师：在学习了功之后，我们来回忆一下这样的问题：力对物体所做的功的求解公 式是什么? 生：功的定义式是 W=F·L·cosa. 师： 那么只用这一个式子就可以完全描述物体做功这个问题吗?现在我们来看这样 一个例子. (多媒体分别演示两幅画面，并进行对比) 画面一：一台起重机在 1 min 内把 l t 重的货物匀速提到预定的高度. 画面二：另一台起重机在 30 s 内把 1 t 货物匀速提到相同的高度. 师：这两台起重机做的功是不是一样呢? 生：两台起重机对物体做功的大小相同. 师：那么这两台起重机做功有没有区别呢?区别是什么? 生：这两台起重机做功还是有区别的.区别就在于他们做功的快慢不一样. 师：为了进一步研究力对物体做功的快慢，我们进入这一节课的主题：功率. [新课教学] 一、功率 师：还是刚才这两台起重机，它们对物体做功的不同之处在哪里，请大家指出来. 生(同时回答):它们做功的快慢不同. 师：怎样比较它们做功的快慢呢? 生：它们完成这些功所用的时间不同，第一台起重机做功所用时间长，我们说它 做功慢；第二台起重机做同样的功，所用的时间短，我们说它做功快. 师：这样研究的前提条件是什么? 生：它们做的功相同，在做功大小相同的条件下比较所用的时间，时间越短，做 功越快. 师：还有没有其他的比较方法? 生：如果时间相同，可以比较做功的多少.在相同的时间内做功越多.做功越快. 师：做功快慢的比较有两种方式：一是比较完成相同的功所用的时间；另一是比 较在相同的时间内完成的功.如果时间不同，力对物体做的功也不同，那么怎样比较 力做功的快慢? 生：我们可以用力对物体做的功和物体所用时间的比值来表示. 师：在物理学中，一个力所做的功 W 跟完成

这些功所用时间 t 的比值 w/t,叫做 功率.用 p 表示，则 P=w/t.那么功率的物理意义是什么? 生：功率是描述力对物体做功快慢的物理量. 师：上式是功率的定义式，也是功率的量度式，P 与 w、t 间无比例关系，做功的 快慢由做功的物体本身决定.根据这一公式求出的是平均功率，同时这个公式变形后 给我们提供了一种求功的方法：W=pt.根据公式，功率的单位是什么? 生 1:由功率的定义式可知，功率的单位由功和时间的单位决定，功率的单位应 该是 J/s. 生 2:我记得初中所学的功的单位是瓦特，符号是 W. 师： 这两种表示方法是等效的， 以后我们就用瓦特作为功率的单位， 符号是 w. 除 了瓦特这个单位之外，功率还有一些常用单位，例如千瓦(kW),它和 W 之间的换算关 系是 1 kW=1 000W.另外还有一个应该淘汰的常用单位马力，1 马力=735 W.

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师：功率的这种定义方法叫做什么定义方法? 生：比值定义法. 师：我们以前学过的哪一个物理量也是用这种方法来进行定义的? 生 l:这样定义的物理量非常多，例如密度的定义是质量和体积的比值，压强的定 义是压力和面积的比值，电阻的定义是电压和电流的比值等等. 生 2:高中物理中的速度的定义是位移和时间的比值，加速度是速度变化量和时 间的比值. 师：某一个物理量与时间的比值叫做这个物理量的变化率，速度是位移的变化率， 加速度是速度的变化率，功率应该叫做功的变化率.你还能不能举出这样的例子? 生：一天内温度在不同时段变化的快慢是不一样的，我们就可以用温度的变化率 来表示温度变化的快慢. 师：刚才这位同学举的例子很好，希望同学们仔细观察，找出更多的这种表示的 例子. 师：公式 p=w/t 是平均功率还是瞬时功率? 生 1:p=w/t 指平均功率. 生 2:我觉得用这个公式也可以表示瞬时功率，当△t→0。时，即表示瞬时功率. 师(微笑鼓励):这位同学补充得非常好.我们在什么地方也学过这种方法? 生：在对速度进行定义时我们也用了这种方法，速度的定义式是 v=x/t,这个公 式即可以表示平均速度，也可以表示瞬时速度，方法是当△t→0 时，公式表示的速度 就是瞬时速度. 师：这种方法叫做极限的方法，我们在今后学习中有很多地方要用到这种方法， 希望大家认真体会. 师：下面大家阅读教材 7 页“额定功率和实际功率”一段，提出问题，你对“额 定功率和实际功率”是怎样理解的? 学生阅读课本相关内容，思考并回答老师的提问. [交流与探究] 把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑， 如图

5.3—1 所示.仔细分析一下，在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用?哪些力 做正功?哪些力做负功?哪些力没有做功?如果使斜面的倾角增大，情况会有什么变化? 倾角增大时，功率是否也增大? 二、额定功率和实际功率 生：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. 师：额定功率和实际功率的关系是什么? 生：机器不一定都在额定功率下工作.实际功率总是小于或等于额定功率.实际 功率如果大于额定功率容易将机器损坏. 师：那么在机车启动和运行过程中，发动机的功率是指的牵引力的功率还是合外 力的功率? 生：应该是指的牵引力的功率，因为发动机是提供牵引力的. 师：在功的公式中功与力和位移有关，功率的定义式中功率与功和时间有关，那 么功率和速度又有什么关系呢?大家通过几个相关的公式来推导一下. 三、功率和速度 (学生思考老师提出的问题，推导功率与速度的关系式) 生： 根据功的计算式 w=FLcosa 和功率的计算公式 P=w/t, 可以得到 P=FLcosa/t,

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而 L/t=v,所以 P=Fvcosa. 师：a 指的是什么?什么时候 a=0? 生：a 指的是受力方向和速度方向的夹角，当力的方向和速度方向在一条直线上 时，a=0. 师：我们把这个公式简化一下，当 a=o 时 P=Fv,那么这个公式是表示的平均 速度还是瞬时速度呢? 生：公式 p=Fv 中若 v 表示在时间 t 内的平均速度，p 就表示力 F 在这段时间 t 内的平均功率；如果时间 t 取得足够小，公式 P=Fv 中的 v 表示某一时刻的瞬时速度 时，P 表示该时刻的瞬时功率. 问题：汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是怎样变化 的？请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释。 根据公式 P=Fv: ①当功率 P 一定时，F 与 v 成反比，即做功的力越大，其速度就越小。 当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司 机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。 ②当速度 v 一定时，P 与 F 成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。 汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得 到较大的牵引力。 ③当力 F 一定时，功率 P 与速度 v 成正比，即速度越大，功率越大。 起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起 重机输出的功率越大。 [讨论与交流] 有同学认为：根据 p=Fv。 ,机械的功率 p 一定，F 与 v 成反比，那么，当 v 趋于 零时，F 将趋于无穷大；当 F 趋于零时，v 趋于无穷大.因此，哪怕功率较小

的机械， 也可能获得很大的牵引力或很大的运动速度.你对此有何看法?同学们展开讨论，发表 各自的观点. [小结] 本节讲述功率的概念、功率公式的应用.功率的概念、功率的物理意义是本节的 重点内容，如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然能感悟出功率实 际上是描述能量转化快慢的物理量.要使学生确切地理解公式 p=Fv 的意义，要通过 例题的教学，使学生会应用基 …… 此处隐藏：3515字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……