人教版高中物理必修二：《功率》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、功率教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn) 共同必修模塊“物理2”中涉及本節(jié)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)是 “理解功率, 關(guān)心生產(chǎn)和生活中常見(jiàn)機(jī)械功率的大小及其意義”。要求學(xué)生理解功率的概念，會(huì)進(jìn)行功率 的計(jì)算；會(huì)分析汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力和速度的關(guān)系；嘗試自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量人 在某種運(yùn)動(dòng)中的功率。由于功率在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用很廣，教學(xué)中可充分利用這一優(yōu)勢(shì)，使 抽象的物理概念變得富有實(shí)際意義。發(fā)展學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力，樹(shù)立正確的價(jià)值 觀?！窘虒W(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1 .理解功率的定義及額定功率與實(shí)際功率的定義；2 . f ,的運(yùn)用。二、過(guò)程與方法1 .£通常指平均功率，上TO為瞬時(shí)功率;

2、2 .尸二 網(wǎng),分析汽車(chē)的啟動(dòng)，注意知識(shí)的遷移。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀感知功率在生活中的實(shí)際應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價(jià)值觀?！局?、難點(diǎn)分析】1 .重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)是理解功率的概念；功率的物理意義是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，如果學(xué)生能 懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化的快慢，自然就能感悟出功率實(shí)際上是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的 物理量。2 .難點(diǎn)：理解功率與力、速度的關(guān)系，瞬時(shí)功率和平均功率的計(jì)算。瞬時(shí)功率的概念學(xué) 生較難理解，這是難點(diǎn)。學(xué)生往往認(rèn)為，在某瞬時(shí)物體沒(méi)有位移就沒(méi)有做功問(wèn)題，更談不上 功率了。如果學(xué)生沒(méi)有認(rèn)識(shí)到功率是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量，這個(gè)難點(diǎn)就不易突破，因 此，在前面講清楚功率的物理意義很有必要，它

3、是理解瞬時(shí)功率概念和物理意義的基礎(chǔ)。【教學(xué)方法】本節(jié)課的教學(xué)立足于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，通過(guò)學(xué)習(xí)物理研究方法，讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考問(wèn) 題。在建立“功率”概念中，讓學(xué)生體會(huì)用比值方法來(lái)建立一個(gè)新概念。通過(guò)汽車(chē)起動(dòng)過(guò)程 的分析，著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理與社會(huì)生活的密切聯(lián)系，綜合運(yùn)用動(dòng) 力學(xué)知識(shí)和功率概念分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)量人的做功功率的實(shí)驗(yàn)， 達(dá)到學(xué)以致用的目的，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力。【教學(xué)步驟】、課前活動(dòng)，引入課題 （采取比賽的形式組織教學(xué)）教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)1 .在課前抽一段空余時(shí)間，安排部分學(xué)生參加活動(dòng)（提升重 物比賽）；組織學(xué)生測(cè)量教學(xué)樓二樓層的

4、高度及兩捆書(shū)的質(zhì)量， 并做記錄。告訴學(xué)生比賽項(xiàng)目及比賽規(guī)則，選好計(jì)時(shí)員，發(fā)令員和兩位參賽同學(xué)。（強(qiáng)調(diào)安全！）2 .上課時(shí)，要求學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況。3 .引導(dǎo)全班同學(xué)先利用提重物比賽記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算人對(duì)書(shū)所做的功，然后展開(kāi)討論：兩名運(yùn)動(dòng)員誰(shuí)勝誰(shuí)負(fù)？你的依據(jù)是什 么？引導(dǎo)分析：判斷運(yùn)動(dòng)員的勝負(fù)，不只看做功的多少， 還要 看做功的快慢問(wèn)題。4 .舉例：挖土機(jī)與人，要完成相同的挖土任務(wù)，人花的時(shí) 間要長(zhǎng)得多。建筑工地上要把磚塊或水泥等建筑材料搬到樓 頂上，起重機(jī)和搬運(yùn)工相比， 起重機(jī)要比工人快得多。 從水 井里提水，使用抽水機(jī)比人工要快得多家住在高樓（如81 .按老師的安排進(jìn)行活 動(dòng)。2 .兩位參賽同學(xué)同

5、時(shí)提 書(shū)，將書(shū)從地面提升到 一樓，計(jì)時(shí)員記錄時(shí)間。3 .匯報(bào)活動(dòng)情況。記錄 在設(shè)計(jì)好的表格內(nèi)。4 .利用功的公式計(jì)算出 結(jié)果。小組討論老師提 出的問(wèn)題，積極闡述自 己的意見(jiàn)。層），乘電樓比走路要快得多。拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快得 多，等等。5.通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析有關(guān)事例，形成初步共識(shí)：人們選用機(jī) 械來(lái)做功時(shí)，不僅要考慮做功多少，還要考慮機(jī)械做功的快慢。5.在活動(dòng)和討論的基礎(chǔ) 上，形成對(duì)功率的物理 意義的認(rèn)識(shí)。6.在物理學(xué)中，做功的快慢用物理量功率描述。對(duì)于機(jī)械, 功率是機(jī)械性能的重要指標(biāo)。6.列舉生產(chǎn)、生活中發(fā) 生的事例，使學(xué)生體會(huì) 功率與生活、生產(chǎn)息息 相關(guān)，無(wú)處不在，研究 功率具有重要的現(xiàn)實(shí)意

6、 義。、功率的定義、公式和單位（主要采用啟發(fā)式）教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)1 .指導(dǎo)學(xué)生回顧初中學(xué)過(guò)的內(nèi)容2 .展示閱讀思考題：什么叫做功率？功率是表示什么的物理量？功 率的定義式是什么？定義式中各個(gè)字母分別表示什么物理量？單位 是什么？功率的單位有哪些？換算關(guān)系如何？3 .抽查學(xué)生解答思考題。4 .教師總結(jié) 功率的物理意義：功率是標(biāo)量，功率表示做功過(guò)程中 能量轉(zhuǎn)化的快慢。定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值。表達(dá)式： P=W/t （類(lèi)比：v=S/t ）單位：1J/s=1w ,除此還有 Kw1 .學(xué)生閱讀課文 相關(guān)內(nèi)容，并解答 思考題。2 .互動(dòng)交流：如 何來(lái)描述快慢？類(lèi)比：運(yùn)動(dòng)的快慢速度；速度變 化的快

7、慢加 速度。用做功和完 成這些功所花的 時(shí)間的比值來(lái)定 義“功率”。5.展示例題：一個(gè)質(zhì)量是 1. 0kg的物體，從地面上方 30m高處開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)，求：3.練習(xí)。(1)第1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功?(2)第2s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功?(3)前1s和后1s重力對(duì)物體做功的功率各是多大?6 .把學(xué)生解題過(guò)程實(shí)物投影，進(jìn)行評(píng)價(jià)。三、平均功率與瞬時(shí)功率 (通過(guò)例題，加深對(duì)平均功率和瞬時(shí)功率概念的理解)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)1 .展示舉例：一個(gè)質(zhì)量是 1. 0kg的物體，從地面上方 20m局處開(kāi)始 做自由落體運(yùn)動(dòng)，第 1s時(shí)間內(nèi)下落的位移是多少？這 1s內(nèi)重力對(duì)物 體做多少功？第 2s時(shí)間內(nèi)物體下落的位移

8、是多少？這1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？前1s和后1s重力對(duì)物體做功的功率各是多大？這 2s時(shí) 間內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率是多大？2 .學(xué)生演算后提出問(wèn)題：例題中的物體只是在重力的作用下，重力做 功過(guò)程中，功率變化嗎？3 .總結(jié)：我們可以從上面的例子可以看出即使是同一個(gè)力對(duì)物體做功， 在小同時(shí)間內(nèi)做功的功率也可能是后義化的。因此，用P= W/t求得的功率只能反映t時(shí)間內(nèi)做功的快慢，只具有平均的意義。1 .認(rèn)真演算， 闡述自己的看 法。2 .思考問(wèn)題。3 .認(rèn)真聽(tīng)講， 積極思考。4 .認(rèn)真體會(huì)極 限的方法，在今 后學(xué)習(xí)中有很多地方要用到 這種方法。4 . （1）平均功率：P=W/t為平均功率的定義式。

9、（2）瞬時(shí)功率：為了比較細(xì)致地表示出每時(shí)每刻的做功快慢，引入了瞬時(shí)功率的概念，即5.瞬時(shí)功率是表示某個(gè)瞬時(shí)做功快慢的物理量。6 .提出瞬時(shí)功率如何計(jì)算的問(wèn)題后，引導(dǎo)學(xué)生一起推導(dǎo)得出：P= F v為瞬時(shí)功率計(jì)算公式。7 .應(yīng)用公式P= Fv計(jì)算m= 1kg的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)中下落1s末和2s末的瞬時(shí)功率。8 .根據(jù)上述結(jié)果啟發(fā)學(xué)生思考瞬時(shí)功率的物理意義。9 .最后指出：此題中是重力對(duì)物體做功，使重力勢(shì)能逐漸向動(dòng)能轉(zhuǎn)化。 隨著時(shí)間的延續(xù)，重力勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化加快。四、實(shí)際功率和額定功率（引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)）教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第 7頁(yè)“額定功率和實(shí)際功率” 一 段，提出問(wèn)題，你對(duì)“額定 功率

10、和實(shí)際功率”是怎樣理學(xué)生閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，思考阱回答老師的提問(wèn)。解的？交流與探究：把一枚硬幣放在書(shū)的封面上，打開(kāi)書(shū)的封面形成一個(gè)斜面，并使硬幣開(kāi)始下滑，如圖5. 31所示。仔細(xì)分析一下，在卜滑的過(guò)程中硬幣共受到幾個(gè)力的作 用？哪些力做正功？哪些力做負(fù)功？哪些力沒(méi)有做功？如 果使斜面的傾角增大，情況會(huì)有什么變化？?jī)A角增大時(shí)， 功率是否也增大？（提示：比較不同傾角時(shí)的功率，應(yīng) 注意硬幣開(kāi)始下滑處的高度應(yīng)相同。討論功率時(shí)須指明哪 個(gè)力的功率。實(shí)驗(yàn)的分析討論，要注意所分析的是某個(gè)力的平均功率。注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析、做功分析， 可利用功率的定義式，在理論上進(jìn)行的推演，使思維更加嚴(yán)密。）1 .用CAI

11、課件模擬汽車(chē)的啟動(dòng)過(guò)程。師生共同討論:如果作用在物體上的力為恒力，且物體以勻速運(yùn)動(dòng)，則力對(duì)物體做功的功率保持不變。 此情況下，任意一段時(shí)間內(nèi)的平均功率與任一瞬時(shí)的瞬時(shí)功率都是相同的。很多動(dòng)力機(jī)器通常有一個(gè)額定功率，且通常使其在額定功率狀態(tài)工作（如汽車(chē)），根 據(jù)P=FV可知：當(dāng)路面阻力較小時(shí)，牽引力也小，速度大，即汽車(chē)可以跑得快些；當(dāng)路 面阻力較大，或爬坡時(shí)，需要比較大的牽引力，速度必須小。這就是爬坡時(shí)汽車(chē)換低速 擋的道理。如果動(dòng)力機(jī)器在實(shí)際功率小于額定功率的條件下工作，例如汽車(chē)剛剛起動(dòng)后的一段時(shí)間內(nèi)，速度逐漸增大過(guò)程中，牽引力仍可增大，即F和v可以同時(shí)增大，但是這一情況應(yīng)以二者乘積等于額定功率為限度，即當(dāng)實(shí)際功率大于額定功率以后，這種情況不可能 實(shí)現(xiàn)。五、典型例題分析教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)1 .汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW汽車(chē)質(zhì)量為5t ,汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車(chē)重的0. 1倍，g取10nri/s ,問(wèn)：在老師分析后求 解，鞏固訓(xùn)練。(1)汽車(chē)保持以額定功率從靜止啟動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？(2)若汽車(chē)保持以0. 5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能 維持多長(zhǎng)時(shí)間？2 .指出解決問(wèn)題的思路。3 .在實(shí)物投影儀上對(duì)過(guò)程進(jìn)行抽查評(píng)析。4 .用實(shí)物投影儀展示正確的解