必修二第七第三節《功率》教案
一、教材分析
功率的物理意義是本節的重點內容，如果學生能懂得做功快慢表示的是能量轉化的快慢，自然能感悟出功率實際上是描述能量轉化快慢的物理量。瞬時功率的概念學生較難理解，這是難點。學生往往認為，在某瞬時物體沒有位移就沒有做功問題，更談不上功率了。如果學生沒有認識到功率是描述能量轉化快慢的物理量，這個難點就不易突破，因此，在前面講清楚功率的物理意義很有必要，它是理解瞬時功率概念和物理意義的基礎
二、教學目標
1．知識目標
1．知道功率的物理意義、定義式、單位。
2．理解功率的導出式P=F•v的物理意義，并掌握其用法，會利用功率的兩個公式解釋現象和進行計算。
3．理解平均功率和瞬時功率，了解平均功率、瞬時功率、額定功率、實際功率的區別與聯系。
2．能力目標：
1．通過實例體驗功率概念的形成過程及功率的實際意義，通過功率的定義過程，應用比值方法建立物理概念的方法。
2．學會求解各種不同的功率。
3．情感、態度和價值觀目標：
培養學生敢于發表自己觀點、善于合作的良好習慣。
三、教學重點難點
1．理解功率的概念。
2．知道功率的種類及其計算。
四、學情分析
學生對功的學習知識儲備量不足，這一節應再次強調功的計算，這樣才能對功率的概念把握更準確。
五、教學方法
教師啟發、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。
六、前準備
學生準備前學案導學，教師進行檢查。
七、時安排：2時
八、教學過程
(一)預習檢查、疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。
（二）情景導入、展示目標。
教師：人們在生產、生活和工作中使用了大量的機械做功，這與人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？請舉例說明。
（引發學生思考，讓學生從身邊生活尋找做功快慢的事例，并思考機械與人或畜力做功快慢的差異。）
預測學生所舉事例可能有：
1、人上高樓（如8層樓）時，乘電梯比走路要快得多；
2、拖拉機耕地比牛耕地要快得多；
3、挖土機與人，要完成相同的挖土任務，人花的時間要長得多；
4、從水井里提水，使用抽水機比人工要快得多
（分析一些生產事例、工作場面，或展示一些做功快（列舉生產、生活中發生的事例，使學生功率與生活、生產息息相關，無處不在，研究功率具有重要的現實意義，并引導學生注意觀察身邊物理現象，體會到物理知識就在我們身邊，感悟物理規律研究的價值，激起學生的求知欲。）
功是能量轉化的量度，人們十分關注做功的多少。然而不同的機械或人，其做功的快慢是不同的。
慢不同的圖片。有條的情況下還可通過多媒體手段更生動地展示這些畫面和情景，使學生對做功快慢的情形有更為形象和具體的認識，從而為建立正確的“功率”概念打下良好基礎。）
教師：在建筑工地上分別采用以下三種方式，把1t的貨物從地面運到三樓，
方式一：搬運工分批搬運，需時間3h
方式二：用一臺起重機提升，需時1min
方式三：用另一臺起重機提升，需時30 s
上述三種情況下，把貨物由地面運到三樓時，請思考以下問題：
1、用不同的方式，對貨物所做的功是否相同？
2、所用時間不同，三種方式中做功的快慢是否相同？
結論：對重物所做的功相同，但所用時間不同，說明做功快慢不同。
說明：通過引導學生分析有關事例，形成初步共識：人們選用機械做功時，不僅要考慮做功多少，還要考慮機械做功的快慢。如挖掘機做功比人快；大卡車比拖拉機做功快；拖拉機耕地比牛耕地要快；起重吊車比搬運工人做功快；抽水機比轆轤提水快，等等。研究做功的快慢有著重要的實際意義。通過實際問題讓學生感性地認識做功的快慢。
教師：不同的機器或物體做功有快有慢，如何衡量做功的快慢呢？請同學們思考并提出解決方案。
（引導學生思考：如何比較物體做功快慢？討論中注意培養學生的發散思維能力和批判思維能力。）
預測學生可能有以下認識：
1、選擇相同時間，比較做功多少，做功多的，做功就快；
2、選擇做相同的功，比較做功的時間長短，時間長的，做功就慢；
3、類比“速度”的定義方法，用做功和完成這些功所花的時間的比值定義“功率”；
4、……
說明：對學生提出的各種方案可能有問題或不完整，教師應鼓勵學生在交流中補充完善自己的認識。
教學中注意引導學生類比如“速度”、“加速度”概念的定義方法，體會比值法定義功率概念。
新推進
一、功率的含義
1．定義：功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。 （板書）
2．定義式：P=W/ t （板書）
3．物理意義：表示物體做功快慢的物理量。 （板書）
4．單位：（板書）教師請一位同學正確地說出定義式中各個字母所表示的物理量及其單位。
國際單位：瓦特（w），常用單位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）（板書）
W→功→單位：焦耳（J）
ｔ→做功所用時間→單位：秒(s)
換算關系：１kw = 1000 w?１w=１J/s（板書）
說明：用已知物理量的比值定義新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用該方法能夠進一步揭示和表述被探究對象的某些物理性質及變化規律，像我們已經研究過的速度、加速度等物理量就是用這種方法定義的。
5. 功率是標量，功率表示做功過程中能量轉化的快慢。（板書）
6. 討論與交流：
小實驗：把一段粉筆放在書的封面上，打開書的封面形成一個斜面，并使粉筆開始下滑。請同學仔細分析一下，在下滑的過程中粉筆共受到幾個力的作用？哪些力做正功？哪些力做負功？哪些力不做功？如果斜面的傾角增大，情況會有什么變化？傾角增大時，功率是否也增大？
提示：
（1）比較不同傾角時的功率，應注意粉筆開始下滑處的高度應相同。討論功率時須指明哪個力的功率。
（2）實驗的分析討論，要注意所分析的是某個力的平均功率。注意引導學生進行受力分析、做功分析，可利用功率的定義式，在理論上進行推演，使思維更加嚴密。
7. 一些常見機械做功功率
（1）汽車發動機5×104 W～15×104 W （2）摩托車約2×103 W
（3）噴氣客機約2×108 W （4）人心臟跳動的功率1.5W左右
（5）火箭的發動機約1×1013 W （6）萬噸巨輪106W以上
（7）藍鯨游動的功率可達350kW （8）人的平均功率約1×102 W
（9）優秀運動員短時間內的功率可達1000W
二、功率P與力F、速度v的關系 （板書）
1. 功率與力、速度的關系推導 （板書）
教師：一部汽車載重時和空車時，在公路上以相同的速度行駛，試討論這兩種情況下汽車的輸出功率是否相同？為什么？
預測學生的回答可能有：
（1）載重汽車與地摩擦力較大，牽引力也大，由于行駛速度一樣，故相同時間內，載重車的牽引力做功較多，所以載重汽車的輸出功率較大；
（2）載重汽車行駛得比空車慢，因此功率較��；
（3）載重汽車比空車費力，因此載重車的輸出功率較空車時要大些；
（4）……
說明：上述分析討論的目的是啟發學生思考功率與力和速度有何關系。學生分析可能會出現片面和不完整回答，教師要參加到學生的討論分析中，幫助、啟發和引導學生形成正確的認識。得出正確的答案(1)。
接著，教師引導學生思考，如何計算牽引力的功率。（讓學生根據所學知識和功率定義式進行推演，培養良好的科學思維能力和思維習慣）
教師：某汽車在平直公路上做勻速直線運動，已知其牽引力大小為F，運行速度為v，試求此時汽車牽引力F的功率為多少？
（注意引發學生思考解決問題的思路，應用功和功率的定義式進行分析和推導。）
2.公式：P=Fv （F與位移s或v同方向）（板書）
即力F的功率等于力F和物體運動速度v的乘積.。注意F是速度v方向上的作用力。
分析討論：由v = s / t求出的是物體在時間ｔ內的平均速度，代入公式P=F v求出的功率是F在時間ｔ內的平均功率；如果ｔ取得足夠小，則v表示瞬時速度，此時由Ｐ＝Fv求得的功率就是F在該時刻的瞬時功率。即當v為平均速度時，求得的功率就是平均功率，v為瞬時速度時，求得的功率就是瞬時功率。
：
v是平均速度 ，P是平均功率 （F為恒力，且F與 同向）（板書）
P=Fv
v是瞬時速度，P是瞬時功率（板書）
說明：如果物體做勻速直線運動，由于瞬時速度與平均速度相等，故此時平均功率等于瞬時功率。
教師：汽車以額定功率在平直公路行駛時，若前方遇到了一段較陡的上坡路段，汽車司機要做好什么調整，才能確保汽車駛到坡頂？為什么？
預測學生的回答可能有：
（1）加大油門，汽車可順利行駛到達坡頂。
（2）汽車要換檔，才能順利行駛到達坡頂。
（3）……
（四）反思總結，當堂檢測。
1．1．我們講了功率概念之后，得到了兩個公式，定義式P＝W/t和瞬時功率的公式P＝F•v。
2．公式P＝W/t中的t趨近于零時，P即為瞬時功率。不過此公式主要用計算平均功率。公式P＝Fv中，當v為瞬時速度時，P即為瞬時功率，當v為平均速度時，P即為平均功率。
九、板書設計
一、功率的含義
1.功率的定義：功跟完成這些功所用時間的比值叫做功率
2.功率的公式：P= （適用求平均功率 ）
3.功率的物理意義：功率是表示做功快慢的物理量
國際單位：瓦（w）
4.功率的單位：
常用單位：千瓦（kw）或焦/秒（J/s）
換算關系：1kw=1000w=1000J/s
5.功率是標量，表示做功過程中能量轉化的快慢
二、功率與力、速度的關系
1.功率與力、速度的關系的推導
2.公式：P=Fv （F與位移s或v同方向）
v是平均速度 ，P是平均功率 （F為恒力，且F與 同向）
P=Fv
v是瞬時速度，P是瞬時功率
3.推廣式：P=Fvcosα （α為力F與瞬時速度v方向間的夾角）
十、教學反思
本節講述功率的概念、功率公式的應用．功率的概念、功率的物理意義是本節的重點內容，如果學生能懂得做功快慢表示的是能量轉化的快慢，自然能感悟出功率實際上是描述能量轉化快慢的物理量．要使學生確切地理解公式p＝Fv的意義，要通過例題的教學，使學生會應用基本公式進行計算，對平均功率和瞬時功率有所理解．
瞬時功率的概念學生較難理解，這是難點．學生往往認為，在某瞬時物體沒有位移就沒有做功問題，更談不上功率了．如果學生沒有認識到功率是描述能量轉化快慢的物理量，這個難點就不易突破，因此，在前面講清楚功率的物理意義很有必要，它是理解瞬時功率概念和物理意義的基礎．
關于發動機的額定功率與汽車的最大速率之間的關系，最好采用后專題講座的形式進行，以便通過分析汽車由開動到勻速行駛的物理過程，使學生養成分析物理過程的習慣，避免簡單地套用公式．
這里可以增加一節習題，對前三節也就是第一單元進行復習，總結這幾節的規律．
本文來自：逍遙右腦記憶 /gaoyi/42058.html
相關閱讀：宇宙速度
《探究彈力和彈簧伸長的關系》教學設計
5.7 生活中的圓周運動 學案（人教版必修2）
牛頓第二定律的應用 學案（粵教版必修1）
磨擦力