江苏省仪征市月塘中学九年级物理《11.4 功率》教案 苏科版.DOC

江苏省仪征市月塘中学九年级物理《11.4 功率》教案 苏科版

【教学目标】
1．知识与技能
知道功率的定义、单位，并对人和一些事物的功率数值有具体的概念，会计算简单的功率问题。
2．过程与方法
从身边生产和生活实际中，认识做功不但有多少之分，而且有快慢之别，学会把速度的知识迁移到比较做功快慢上来，理解功率的定义及其公式。
3．情感、态度与价值观
通过实验探究，培养发散思维能力、实事求是的科学态度，体会研究物理问题的方法。
【教学重点】
功率的概念、公式
【教学难点】
功率的定义的理解
【教材分析】
1．为什么要引入功率概念
人类创造了无数种机械，然而这些机械的做功本领彼此差别很大。例如：建筑工地上要把几百块砖送到楼顶，如果用起重机，几分钟就行了。显然，运送相同数量的砖到相同的高度，起重机和定滑轮做的功相同，用定滑轮做这些功用几小时，起重机用几分钟，那它们做功有什么不同呢？机械做功不但有做功多少问题，还有做功快慢问题。如图11-14所示，如果挖土机半小时挖土10吨，一个工人4小时挖土1吨，（假设把土提高的高度相同），那么，挖土机和工人做的功不同，所用时间也不同，怎样比较他们做功的快慢呢？
我们可以回顾如何比较两个人运动的快慢。一般用两种方法：一种是相同路程比时间，一般赛跑都是用这种方法（裁判员的方法）；还可用另一种方法，是相同时间比路程（观众的方法）物理学上采取后种方法，引入了速度的知识迁移到比较做功快慢上来，引入功率概念来表示做功的快慢。单位时间（譬如1秒钟）内做的功叫功率。凡是功率大的物体，每秒钟做功多，就说明它做功快。例如我们爬楼梯，无论是走上去还是跑上去，所做的功是一样的，但经验告诉我们，跑上去要比慢慢走上去累得多，这就是因为跑上去时做功的功率比走上去时的功率大的缘故。同样，两部等质量的汽车向山上开，功率大的车会先到达山顶。
2．功率的计算
物理学中，做功的快慢用功率来表示。单位时间内完成的功叫功率，即功率=。如果用W表示功，t表示时间，P表示功率，则功率的定义公式为。在国际单位制中，功的单位是焦，时间的单位是秒，功率的单位就焦/秒，专门称之为瓦特，简称瓦，这是为了纪念英国发明家瓦特改进蒸汽机所做的巨大贡献。1秒时间内完成1焦的功，功率就是1瓦，换句话说1瓦=1焦/秒。比方说，你在1秒内把一杯水送到嘴里，你做功的功率大约是1瓦。工程技术上，还有千瓦、兆瓦等功率单位，1千瓦=103瓦，1兆瓦=106瓦。
功率大小是描述机器性能的一个重要指标，选购机器时，功率是一个首要因素。只有合适的功率，才能在实际生活中发挥机器应该体现的功能。
功率也可以用另一种形式表示。我们可通过以下例子来分析：一辆汽车做匀速直线运动。牵引力F、速率v和功率P之间有什么关系？由于汽车做匀速直线运动，因此速度是单位时间内所通过的路程；将速度乘以力，就表示单位时间内做的功，这正是功率，所以F、v、P之间满足P=Fv。显然P=Fv，是从公式P=、W=Fs、v=推导出来。以后解题时可作为公式直接应用。从P=Fv来看，若功率保持一定，那么加大速度必定要相应减少力，否则就不能保持它们的乘积即功率不变。平时我们说机器的功率多大，是指机器正常工作时的功率。在解一些有关运动的物体（包括机器）的功率时，应用P=Fv比较简捷。例如，拖拉机深耕土壤时，为了获得较大的牵引力就必须降低速度。又如汽车以高速度行驶时，它的牵引力较小，适用于阻力较小的情况。当汽车上坡或负载加重时，它需要克服较大的阻力，就应换用低速度行驶，以获得较大的牵引力。汽车、拖拉机上装置的变速箱就是出于这个道理。想一想，车床在切削硬的工件时，是让车床打快转还是打慢转？
3．如何比较功率的大小
一般采用下列三种方法比较：
（1）在相同的时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大。
（2）在做功相同的条件下，比较做功的时间的长短，所用的时间越短，功率越大。
（3）在做功时间和做功多少都不相同的条件下，应用P=计算后进行比较

【教学程序】
〖新课引入〗
复习：有关功的几个小问题一一提问
本节课从活动1.6开始，让学生讨论本实验相关准备工作，后再进行实验．做功有多有少，那么存在快慢吗？
一同学两次爬三层楼高：一次用了两分钟，一次用了四十秒，哪次快？
〖新课进行〗
1．课前准备
探究小组准备磅秤、秒表、刻度尺等。
2．活动目的
（1）估测人登楼的平均功率。
（2）探究人体的输出功率。
3．方法点拨
估测人登楼的平均功率。
活动：请一个同学从一楼登到四楼，第一次是慢慢走上去，第二次是很快跑上去。
测一测：在上述活动中，测出这个同学的质量m，量出楼的高度（一楼到四楼）h，记下这个同学两次登楼所用的时间t1和t2，并把有关数据填在下表中。
同学质量
m/kg
楼的高度
h/m
走上楼的
时间t1/s
跑上楼的
时间t2/s
走上楼的
功率P1/W
跑上楼的功率P2/W

算一算：根据算出登楼时的平均功率。
议一议：这个同学两次登楼所做的功是否相同，在前后两次登楼过程中，做功快慢是否相同？
说一说：请做上楼实验的同学说说两次登楼有什么不同感受。
想一想：利用算出的登楼的平均功率比实际值是偏大还偏小？
探究人体的输出功率。
提出问题：如何测出在正常情况下身体的输出功率。
设计方案：①到木工房准备一块木板。
②在平地适当距离的两端各平放一堆（4块）砖头，然后在砖块上放木板，木板的两端与砖头齐平。
③请你的同学抓稳木板，使木板保持平衡。
④测出你的质量m。
⑤测出地面到木板顶端的高度h。
⑥两脚同时离地跳上木板，再从木板上跳下来（一上一下算一个来回）。
⑦请同学记下均匀的速度跳20个来回所花的时间。
⑧求出你跳20个来回的功率。
⑨再请身材较高、体重较重的同学来做上述实验。
⑩再请身材较小、体重较轻的同学来做上述实验。
将数据记录在下表中。
同学
重力
G/N
木板高
h/m
跳20个来回的时间t1/s
跳20个来回
所做的功W/J
功率
P/W
同学1

同学2

同学3

得出结论：算出上述实验中各个同学的功率，从而得出人体向上跳时的输出功率与人体的重力、人体向上跳的速度的关系
〖思考练习〗
自己爬搂的功率和那些因素有关
〖布置作业〗
1、、《启东练习册》
2、三“W”中的第3题，是实践性作业，建议指导学生对日常生活中的家电进行认真观察后对各种类型功率大小有大致了解，为今后进一步学好电学打好基础
【板书设计】
1、 功率是表示物体做功快慢的物理量
2、 功率定义
3、 功率公式
4、 功率单位：瓦（w）、物理意义
*教后记*
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________