高中物理7.3功率教案1新人教版版必修.doc

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课 题 7.3 功 率

备课时间 上课时间 总课时数
1．知道功率的物理意义、定义式、单位。
2．理解功率的导出式 P=F·v 的物理意义，并掌握其用法，会利用功
知识与
率的两个公式来解释现象和进行计算。
技能
3．理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、额定功率、
实际功率的区别与联系。
课程 1．通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，通过功率
目标 过程与 的定义过程，体会应用比值方法建立物理概念的方法。
方法 2．学会求解各种不同的功率。
3．运用功率的不同表达式 分析和解决动力机械的运动问题。

情 感 态 度 1．使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。
2．提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
与价值观
3．培养学生敢 于发表自己观点、善于合作的良好 习惯。
教学重点 1．理解功率的概念。2．知道功率的种类及其计算。
1．功率的表达式 P=F·v 的物理意义和运用。
教学难点
2．瞬时功率和平均功率的计算。
教学过程 二次备课
新课导入 （引发学生

教师：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接
做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。
预测学生所举事例可能有：
1、人上高楼（如 8 层楼）时，乘电梯比走路要快得多；
2、拖拉机耕地 比牛耕地要快得多；
3、挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多；
4、从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多；
5、¼¼
功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人，其
做功的快慢是不同的。
教师：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把 1t 的货物从地面运到三楼，
方式一：搬运工分批搬运，需时间 3h
方式二：用一台起重机提升，需时 1min
方式三：用另一台起重机提升，需时 30 s
上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：
1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？
2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？
结论：对重物所做的功相同，但所用时间不同，说明做功快慢不同。
说明：通过引导学生分析有关事例，形成初步共识：人们选用机械来做功时， 不仅要考虑做功多少，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快；大 卡车比拖拉机做功快；拖拉机耕地比牛耕地要快；起重吊车比搬运工人做功 快；抽水机比辘轳提水快，等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。通
过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。
教师：不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢？请同学

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思考，让学生 从身边生活 寻找做功快 慢的事例，并 思考机械与 人或畜力做 功快慢的差
异。）
（列举生产、 生活中发生 的事例，使学 生体会功率 与生活、生产 息息相关，无 处不在，研究 功率具有重 要的现实意 义，并引导学 生注意观察 身边物理现 象，体会到物 理知识就在 我们身边，感 悟物理规律

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们思考并提出解决 方案。 研究的价值， 预测学生可能有以下认识： 激起学生的

1、选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快；
2、选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢；
3、类比"速度"的定义方法，用做功和完成这些功所花的时间的比值来定
义"功率"；
4、¼¼
说明：对学生提出的各种方案可能有问题或不完整，教师应鼓励学生在交流
中补充完善自己的认识。
教学中注意引导学生类比如"速度"、"加速度"概念的定义方法，体会比
值法定义功率概念。
新课推进
一、功率的含义
求知欲。）
（分析一些 生产事例、工 作场面，或展 示一些做功 快慢不同的 图片。有条件 的情况下还 可通过多媒 体手段更生 动地展示这

1．定义：功 W 与完成这些功所用时间 t 的比值叫做功率。 （板书） 些画面和情
2．定义式：P=W/ t （板书） 景，使学生对
3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 （板书） 做功快慢的

4．单位：（板书）教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的
物理量及其单位。
国际单位：瓦特（w），常用单位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）（板书）
W®功®单位：焦耳（J）
ｔ®做功所用时间®单位：秒(s)
换算关系：１kw = 1000 w １w=１J/s（板书）
说明：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。 使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，
像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。
5. 功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。（板书）
6. 讨论与交流：
小实验：把一段粉笔放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使粉 笔开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作 用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？如果斜面的倾角增大，
情况会有什么变化？倾角增大时，功率是否也增大？
提示：
（1）比较不同倾角时的功率，应注意粉笔开始下滑处的高度应相同。讨论
功率时须指明哪个力的功率。
（2）实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学 生进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行推演，使
思维更加严密。
7. 一些常见机械做功功率
情形有更为 形象和具体 的认识，从而 为建立正确 的"功率" 概念打下良
好基础。）
（引导学生 思考：如何比 较物体做功 快慢？讨论 中注意培养 学生的发散 思维能力和 批判思维能
力。）
（让学生根 据所学知识 和功率定义 式进行推演， 培养良好的 科学思维能

（1）汽车发动机 5×104 W～15×104 W
（3）喷气客机约 2×108 W
右
（5）火箭的发动机约 1×1013 W （7）蓝鲸游动的功率可达 350kW
（2）摩托车约 2×103 W
（4）人心脏跳动的功率 1.5W 左

（6）万吨巨轮 106W 以上
（8）人的平均功率约 1×102 W
力和思维习
惯）
（注意引发 学生思考解 决问题的思

（9）优秀运动员短时间内的功率可达 1000W 路，应用功和

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二、功率 P 与力 F、速度 v 的关系 （板书）
1. 功率与力、速度的关系推导 （板书）
教师：一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两
种情况下汽车的输出功率是否相同？为什么？
预测学生的回答可能有：
（1）载重汽车与地摩擦力较大，牵引力也大，由于行驶速度一样，故相同
时间内，载重车的牵引力做功较多，所以载重汽车的输出功率较大；
（2）载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小；
（3）载重汽车比空车费力，因此载重车的输出功率较空车时要大些；
（4）¼¼
说明：上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学生 分析可能会出现片面和不完整回答，教师要参加到学生的讨论分析中，帮助、
启发和引导学生形成正确的认识。得出正确的答案(1)。
接着，教师引导学生思考，如何计算牵引力的功率。
教师：某汽车在平直公路上做匀速直线运动，已知其牵引力大小为 F，运行
速度为 v，试求此时汽车牵引力 F 的功率为多少？


功率的定义 式进行分析
和推导。）
（汽车上坡 的时候，司机 常用换挡的 方法来减小 速度，来得到 较大的牵引
力。）
（汽车上坡 时，要保持速 度不变，就必 须加大油门， 增大输出功 率来得到较

2.公式：P=Fv （F 与位移 s 或 v 同方向）（板书） 大的牵引

即力 F 的功率等于力 F 和物体运动速度 v 的乘积.。注意 F 是速度 v 方向上
的作用力。
分析 讨论：由 v = s / t 求出的是物体在时间ｔ内的平均速度，代入公式 P=F v 求出的功率是 F 在时间ｔ内的平均功率；如果ｔ取得足够小，则 v 表示瞬 时速度，此时由Ｐ＝Fv 求得的功率就是 F 在该时刻的瞬时功率。即当 v 为平 均速度时，求得的功率就是平均功率，v 为瞬时速度时，求得的功率就是瞬
时功率。总结：

v 是平均速度 v ，P 是平均功率 P （F 为恒力，且 F 与 v 同向）
力。）
（起重机在 竖直方向匀 速吊起某一 重物时，由于 牵引力与重 物的重力相 等，即牵引力 保持不变，发

P=Fv v 是瞬时速度，P 是瞬时功率（板书） 动机输出的

说明：如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与平均速度相等，故此时平
均功率等于瞬时功率。
教师：汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡路
段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？
预测学生的回答可能有：
（1）加大油门，汽车可顺利行驶到达坡顶。 （2）汽车要换档，才能顺利行驶到达坡顶。
（3）¼¼
师生共同分析：
（1） 根据 P=Fv 知，汽车以额定功率行驶，因遇上坡路段，汽车所需的牵 引力增大了，若要保持行驶速度不变，这是不可能的；加大油门，只会增加
发动机的输出功率（超过额定功率），发动机将因超负荷而过热损坏。
（2） 这是一种正确的操作方式，当司机将发动机的速度档位调低后，速度
减小了，牵引力加大了，只要牵引力足够，汽车便可顺利上坡。 教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论，如：
（1）汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，为什么？
（2）汽车上坡时，要保持速度不变，应如何做？

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功率越大，起 吊的速度就
越大。）