高中物理-功率教學設計學情分析教材分析課后反思

教學目標1、知識與技能（1）理解功率的定義及額定功率與實際功率的定義；（2）P=w/t，P=Fv的運用。2、過程與方法（1）P=w/t通常指平均功率，為瞬時功率；（2）P=Fv，分析汽車的啟動，注意知識的遷移。3、情感、態(tài)度與價值觀：感知功率在生活中的實際應用，提高學習物理科學的價值觀。教學重難點教學重點：理解功率的概念，并靈活應用功率的計算公式計算平均功率和瞬時功率。教學難點：正確區(qū)分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義，并能夠利用相關公式計算平均功率和瞬時功率。教學工具多媒體、板書教學過程游戲引入：兩個學生把相同的礦泉水搬到相同高度的桌子上，問題設置:兩位同學做功一樣多嗎？兩位同學做功一樣快嗎？那位同學做功快？如何對比做功的快慢？一、功率（1）物理意義：功率是表示做功快慢的物理量．（2）定義：功W跟完成這些功所用時間t的比值叫做功率．（3）定義式：P＝（4）單位：在國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W.1W＝1J/s,1kW＝103W.（5）功率有平均功率和瞬時功率之分，用公式計算的一般是一段時間內(nèi)的平均功率．例1、關于“功”和“功率”的說法中，正確的是（）A.機器做的功越多，機器的功率就越大B.機器的功率不同，做的功一定不同C.機器做功的時間越長，功率就越小D.在相同時間里做的功越多，功率就越大說明：在日常生活中，我們經(jīng)常說某臺機器的功率、或某物體做功的功率，實際上是指某個力對物體做功的功率。請思考：汽車的功率是哪個力的功率？起重機的功率是哪個力的功率推陳出新功率與力、及速度的關系1.推導二、平均功率和瞬時功率1．平均功率：粗略描述一段時間內(nèi)做功的快慢平均功率與某一段時間(或過程)相關，計算時應明確是哪個力在哪段時間(或過程)內(nèi)做功的功率．2．瞬時功率：精確描述某一時刻做功的快慢學以致用例2、在粗糙水平面上運輸?shù)V泉水的過程中，一位同學用F=66N的水平恒力拉動，使其由靜止開始做勻加速直線運動，運動時間t=2s,礦泉水質(zhì)量m=11kg，動摩擦因數(shù)。求：（1）在t=2s內(nèi)這位同學做功的平均功率。（2）在t=2s末這位同學做功的瞬時功率。拓展：在上題中，若另一位同學用F=60N，與水平方向成370角拉動礦泉水呢？討論：兩種方式哪一種更好？并說明理由。引導學生總結(jié)：第二種方式既省力又省功通過汽車照片及其銘牌引導學生閱讀課本，了解額定功率和實際功率。三、額定功率和實際功率1、額定功率：機器在額定轉(zhuǎn)速下可以長時間工作的最大輸出功率2、實際功率：機器在工作中實際輸出的功率3、機器不一定在額定功率下工作，機器正常工作時實際功率總是小于或等于額定功率，機器只能在短時間內(nèi)實際功率略大于額定功率，但不能長時間超過額定功率例3、2016年11月，重慶市境內(nèi)的第二條高速鐵路--渝萬高鐵（如圖所示）正式通車了。機車在正式運營前要進行測試，某次測試中機車額定功率P=8.8×106W，機車在水平軌道上勻速行駛時受到的阻力大小f=1×105N。（1）求機車在額定功率下勻速行駛的速度。（2）在同樣阻力下，如果行駛的速度只有70m/s，發(fā)動機輸出的實際功率是多少？利用圖片和視頻對比日本和中國的電力動車功率，以展示中國的發(fā)達科技，進行愛國教育。3．P＝Fv中三個量的制約關系（6）額定功率指電動機、內(nèi)燃機等動力機械在額定轉(zhuǎn)速下可以長時間工作時的輸出功率．（7）實際功率指電動機、內(nèi)燃機等動力機械工作時實際消耗的功率．實際功率往往小于額定功率，但在特殊情況下，如汽車越過障礙時，可以使實際功率在短時間內(nèi)大于額定功率．誤區(qū)警示1．求平均功率時必須說明是哪段時間或哪一個過程的平均功率．可由或P＝F計算．2．公式P＝Fv僅適用于F與v方向相同的情況，若F與v方向不同，則用P＝Fvcosα來計算功率，其中α是F與v的夾角．例：如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的木塊在傾角θ＝37°的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，求：（1）前2s內(nèi)重力做的功．（2）前2s內(nèi)重力的平均功率．（3）2s末重力的瞬時功率．【審題指導】解答本題應注意下列問題：（1）前2s內(nèi)重力方向上物體的位移．（2）前2s內(nèi)物體的平均速度．（3）2s末物體的速度．（4）重力和速度的夾角．【答案】（1）48J（2）24W（3）48W規(guī)律總結(jié)：求解功率時應該注意的問題1．首先要明確是求哪個力的功率，是某個力的功率，還是物體所受合力的功率，汽車的功率是指汽車牽引力的功率，起重機的功率是指起重機鋼絲繩拉力的功率．2．若求瞬時功率，需明確是哪一時刻或哪一位置，再確定該時刻或該位置的速度，應用公式P＝Fv，如果F、v不同向，則投影到相同方向再計算．四、機動車的兩種啟動方式【問題導思】1．如何分析機車恒定功率啟動時的運動性質(zhì)？2．機車以恒定加速度啟動時，功率怎么變化？3．如何用圖象描述兩種啟動過程？1．分析機車以恒定功率啟動的運動過程2．分析機車以恒定加速度啟動的運動過程汽車先以恒定的加速度啟動，達到額定功率P額后再以恒定功率運動，因此啟動過程分為兩個階段：誤區(qū)警示1．在P＝Fv中因為P為機車牽引力的功率，所以對應的F是牽引力，并非合力．例：在水平路面上運動的汽車的額定功率為100kW，質(zhì)量為10t，設阻力恒定，且為車重的0.1倍(g取10m/s2)．（1）求汽車在運動過程中所能達到的最大速度．（2）若汽車以0.5m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？（3）若汽車以額定功率不變從靜止啟動后，當汽車的加速度為2m/s2時，速度多大？【審題指導】解答該題應注意以下問題：（1）汽車達到最大速度時牽引力等于阻力．（2）勻加速運動時牽引力恒定，且可用牛頓定律求出．（3）勻加速運動結(jié)束時汽車達到額定功率．【答案】（1）10m/s（2）13.4s（3）3.3m/s規(guī)律總結(jié)：機車啟動問題的求法1．機車的最大速度vm的求法：機車達到勻速前進時速度最大，此時牽引力F等于阻力Ff，故五、功率問題的實際應用例：跳繩是一種健身運動，設某運動員的質(zhì)量為50kg，他每分鐘跳180個，假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的2/5，則該運動員跳繩時克服重力做功的平均功率是多少？(g取10m/s2)【答案】75W規(guī)律總結(jié)：求解本題的關鍵是求平均功率的時間應是跳躍一次時間T，而非上升過程所用時間2(t)，即要明確求的是哪段時間內(nèi)的平均功率．課后小結(jié)板書第三節(jié)功率1、功率在物理學中，一個力所做的功W跟完成這些功所用時間t的比值w/t，叫做功率。用p表示P＝w/t功率的單位（J／s）或瓦特，符號是W。1kW＝1000W，另外還有一個應該淘汰的常用單位：馬力，1馬力＝735W。（1）p＝w/t指平均功率。（2）用這個公式也可以表示瞬時功率，當△t→0。時，即表示瞬時功率。（3）功率是描述力對物體做功快慢的物理量。2、對額定功率和實際功率的學習（1）額定功率：指機器正常工作時的最大輸出功率，也就是機器銘牌上的標稱值。（2）實際功率：指機器工作中實際輸出的功率。3、功率與速度根據(jù)公式P=Fv（1）當功率P一定時，F(xiàn)與v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。當交通工具的功率一定時，要增大牽引力，就要減小速度。所以汽車上坡時，司機用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。（2）當速度v一定時，P與F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。汽車從平路到上坡時，若要保持速率不變，必須加大油門，增大發(fā)動機功率來得到較大的牽引力。（3）當力F一定時，功率P與速度v成正比，即速度越大，功率越大。起重機吊起同一物體時以不同的速度勻速上升，輸出的功率不等，速度越大，起重機輸出的功率越大。學情分析學生通過前面對功的學習，已經(jīng)對力與運動方向不共線的情況有了基本的掌握，已經(jīng)基本具備了學習功率這一節(jié)內(nèi)容的必備知識。1、大多數(shù)學生對功率概念掌握得很好。2、求解平均功率和實際功率是本節(jié)的重點和難點，尤其是力和速度不共線的情況，要給學生充足的時間討論，理解，掌握。3、有關動車的計算，難度不是很大，可對學生進行愛國教育。4、本節(jié)課是功率教學的第一課時，對機車問題不宜探究太深。

效果分析一．教學效果分析：這節(jié)課的游戲引入，為建立概念、研究規(guī)律創(chuàng)設了直觀形象的教學情境，既給了學生第一手感性資料，又能夠調(diào)動學生的學習積極性。不僅可以活躍課堂氣氛，調(diào)動學生的學習積極性和主動性；還通過實際例子說明生活中處處有物理。，不僅使學生加深了對規(guī)律的認識，而且有助于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。整節(jié)課教學圍繞“如何對比做功的快慢”“如何求解平均功率和瞬時功率”“什么是額定功率和實際功率”等問題為線索展開教學過程。符合學生的認知規(guī)律，通過一定數(shù)量的科學探究，學生經(jīng)歷了與科學研究工作相近或相似的過程，從中獲取知識，體驗其中的樂趣和曲折，感悟科學思想，培養(yǎng)了科學精神。同時，培養(yǎng)了學生將物理知識應用到社會的意識。二．評測練習效果分析：1、例1的設置旨在讓學生理解功率的概念。2、例2的設置旨在讓學生會求解平均功率和瞬時功率例，并能將所學知識應用于實際生活。3、例3的設置引導學生接觸動車的相關計算，學生答對率高達80%。4、后面的思考討論引導學生探究生活實例，初步接觸科學探究，并進行愛國教育。教材分析教材是落實課程標準、實現(xiàn)教學目標的重要載體，魯科版教材的特點之一是“具有基礎性、豐富性和開放性”。即學習內(nèi)容是基礎而豐富的，呈現(xiàn)形式是豐富而開放的。本節(jié)教材配有思考與討論，簡明扼要的文字說明，貼近生活的圖片生動而形象。生產(chǎn)、生活實際的素材是物理建模的基礎，是重要和鮮活的教學資源。實際教學中，功率計劃用兩課時完成新課的教學。第一課時為新授課，引導學生明確如何對比做功的快慢，會求平均功率和瞬時功率。第二課時為鞏固習題課，引導學生推導機車啟動中各個物理量的關系并會簡單計算。一、本節(jié)課是功率教學的第一課時。教學的重點是計算平均功率和瞬時功率?！肮β省币徽n的教學圍繞“如何對比做功的快慢？”“功率是如何定義的？”“如何求解平均功率和瞬時功率？”“什么是額定功率和實際功率？”等問題為線索展開教學過程。二、教材要求學生建立功率的概念，了解額定功率和實際功率，會求平均功率和瞬時功率，定性分析汽車發(fā)動機的額定功率和最大速度的關系。三、教材在“做一做”欄目中要求學生調(diào)查自己周圍的各種機械，或者收集各種說明書，了解一些機械的功率。教師應抓住機會，激發(fā)學生的參與興趣，讓學生親身體驗功率概念在實際生活中的應用。功率學習任務1、明確如何描述做功的快慢2、會求平均功率和瞬時功率3、了解額定功率和實際功率典型例題例1、關于“功”和“功率”的說法中，正確的是（）A.機器做的功越多，機器的功率就越大B.機器的功率不同，做的功一定不同C.機器做功的時間越長，功率就越小D.在相同時間里做的功越多，功率就越大例2、在粗糙水平面上運輸?shù)V泉水的過程中，一位同學用F=66N的水平恒力拉動，使其由靜止開始做勻加速直線運動，運動時間t=2s,礦泉水質(zhì)量m=11kg，動摩擦因數(shù)。求：（1）在t=2s內(nèi)這位同學做功的平均功率。（2）在t=2s末這位同學做功的瞬時功率。拓展：在上題中，若另一位同學用F=60N，與水平方向成370角拉動礦泉水呢？例3、2016年11月，重慶市境內(nèi)的第二條高速鐵路--渝萬高鐵（如圖所示）正式通車了。機車在正式運營前要進行測試，某次測試中機車額定功率P=8.8×106W，機車在水平軌道上勻速行駛時受到的阻力大小f=1×105N。（1）求機車在額定功率下勻速行駛的速度。（2）在同樣阻力下，如果行駛的速度只有70m/s，發(fā)動機輸出的實際功率是多少？課后作業(yè)1．關于某力做功的功率，下列說法正確的是（）A.該力越大，其功率就越大B.該力在單位時間內(nèi)做的功越多，其功率就越大C.功率越大說明該力做的功越多D.功率越小說明該力做功越慢2．重為10N的物體從20m高處由靜止自由下落，1s時速度為10m/s，則此時重力的瞬時功率為()A.10W B.20W C.50W D.100W3．運動員在某次體能訓練中，用100s的時間跑上了20m高的高樓。那么，與他登樓時的平均功率最接近的估測值是（）A．10WB．100WC．1KWD．10KW4．飛機以速度水平勻速飛行時，發(fā)動機的功率為P，若飛機所受的空氣阻力與飛行速度的平方成正比，那么當發(fā)動機的功率增為2時，飛機勻速飛行的功率將增為(）A．PB．2PC．4PD．8P5．如圖所示，質(zhì)量m＝2kg的木塊在傾角θ＝37°的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，求：(1)前2s內(nèi)重力做的功；(2)前2s內(nèi)重力的平均功率；(3)2s末重力的瞬時功率．教學反思游戲引入可以活躍課堂氣氛，調(diào)動學生的學習積極性和主動性。通過實際例子說明生活中處處有物理。二．例題設計圍繞生活實例設計例題，不僅可以練習平均功率和實際功率，還解決了生活中的實際問題，讓學生體會到物理在生活中的應用。三．教學環(huán)節(jié)教學中還要堅決貫徹學生為主體，老師為主導的策略，多調(diào)動學生思考、總結(jié)規(guī)律。另外，介紹性的知識可以布置為作業(yè)或是課后研究，使課堂教學的效率更高，重點更加突出。還有在課堂教學中的語言運用要更加科學