人教版高中物理必修二：《功率》教学设计

1、功率教学设计【教材分析】普通高中物理课程标准 共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是 “理解功率, 关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。要求学生理解功率的概念，会进行功率 的计算；会分析汽车发动机功率一定时，牵引力和速度的关系；尝试自己设计实验，测量人 在某种运动中的功率。由于功率在生活、生产中应用很广，教学中可充分利用这一优势，使 抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力，树立正确的价值 观。【教学目标】一、知识与技能1 .理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义；2 . f ,的运用。二、过程与方法1 .£通常指平均功率，上TO为瞬时功率;

2、2 .尸二 网,分析汽车的启动，注意知识的迁移。三、情感、态度与价值观感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观。【重、难点分析】1 .重点：教学重点是理解功率的概念；功率的物理意义是本节的重点内容，如果学生能 懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然就能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的 物理量。2 .难点：理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。瞬时功率的概念学 生较难理解，这是难点。学生往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上 功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量，这个难点就不易突破，因 此，在前面讲清楚功率的物理意义很有必要，它

3、是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。【教学方法】本节课的教学立足于培养学生的思维能力，通过学习物理研究方法，让学生学会思考问 题。在建立“功率”概念中，让学生体会用比值方法来建立一个新概念。通过汽车起动过程 的分析，着重培养学生的逻辑思维，引导学生认识物理与社会生活的密切联系，综合运用动 力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量人的做功功率的实验， 达到学以致用的目的，培养学生运用科学知识解决实际问题能力。【教学步骤】、课前活动，引入课题 （采取比赛的形式组织教学）教师活动学生活动1 .在课前抽一段空余时间，安排部分学生参加活动（提升重 物比赛）；组织学生测量教学楼二楼层的

4、高度及两捆书的质量， 并做记录。告诉学生比赛项目及比赛规则，选好计时员，发令员和两位参赛同学。（强调安全！）2 .上课时，要求学生汇报实验情况。3 .引导全班同学先利用提重物比赛记录的数据计算人对书所做的功，然后展开讨论：两名运动员谁胜谁负？你的依据是什 么？引导分析：判断运动员的胜负，不只看做功的多少， 还要 看做功的快慢问题。4 .举例：挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时 间要长得多。建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼 顶上，起重机和搬运工相比， 起重机要比工人快得多。 从水 井里提水，使用抽水机比人工要快得多家住在高楼（如81 .按老师的安排进行活 动。2 .两位参赛同学同

5、时提 书，将书从地面提升到 一楼，计时员记录时间。3 .汇报活动情况。记录 在设计好的表格内。4 .利用功的公式计算出 结果。小组讨论老师提 出的问题，积极阐述自 己的意见。层），乘电楼比走路要快得多。拖拉机耕地比牛耕地要快得 多，等等。5.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。5.在活动和讨论的基础 上，形成对功率的物理 意义的认识。6.在物理学中，做功的快慢用物理量功率描述。对于机械, 功率是机械性能的重要指标。6.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

6、 义。、功率的定义、公式和单位（主要采用启发式）教师活动学生活动1 .指导学生回顾初中学过的内容2 .展示阅读思考题：什么叫做功率？功率是表示什么的物理量？功 率的定义式是什么？定义式中各个字母分别表示什么物理量？单位 是什么？功率的单位有哪些？换算关系如何？3 .抽查学生解答思考题。4 .教师总结 功率的物理意义：功率是标量，功率表示做功过程中 能量转化的快慢。定义：功跟完成这些功所用时间的比值。表达式： P=W/t （类比：v=S/t ）单位：1J/s=1w ,除此还有 Kw1 .学生阅读课文 相关内容，并解答 思考题。2 .互动交流：如 何来描述快慢？类比：运动的快慢速度；速度变 化的快

7、慢加 速度。用做功和完 成这些功所花的 时间的比值来定 义“功率”。5.展示例题：一个质量是 1. 0kg的物体，从地面上方 30m高处开始做自由落体运动，求：3.练习。(1)第1s内重力对物体做多少功?(2)第2s内重力对物体做多少功?(3)前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?6 .把学生解题过程实物投影，进行评价。三、平均功率与瞬时功率 (通过例题，加深对平均功率和瞬时功率概念的理解)教师活动学生活动1 .展示举例：一个质量是 1. 0kg的物体，从地面上方 20m局处开始 做自由落体运动，第 1s时间内下落的位移是多少？这 1s内重力对物 体做多少功？第 2s时间内物体下落的位移

8、是多少？这1s内重力对物体做多少功？前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大？这 2s时 间内重力对物体做功的功率是多大？2 .学生演算后提出问题：例题中的物体只是在重力的作用下，重力做 功过程中，功率变化吗？3 .总结：我们可以从上面的例子可以看出即使是同一个力对物体做功， 在小同时间内做功的功率也可能是后义化的。因此，用P= W/t求得的功率只能反映t时间内做功的快慢，只具有平均的意义。1 .认真演算， 阐述自己的看 法。2 .思考问题。3 .认真听讲， 积极思考。4 .认真体会极 限的方法，在今 后学习中有很多地方要用到 这种方法。4 . （1）平均功率：P=W/t为平均功率的定义式。

9、（2）瞬时功率：为了比较细致地表示出每时每刻的做功快慢，引入了瞬时功率的概念，即5.瞬时功率是表示某个瞬时做功快慢的物理量。6 .提出瞬时功率如何计算的问题后，引导学生一起推导得出：P= F v为瞬时功率计算公式。7 .应用公式P= Fv计算m= 1kg的物体做自由落体运动中下落1s末和2s末的瞬时功率。8 .根据上述结果启发学生思考瞬时功率的物理意义。9 .最后指出：此题中是重力对物体做功，使重力势能逐渐向动能转化。 随着时间的延续，重力势能向动能转化加快。四、实际功率和额定功率（引导学生自学）教师活动学生活动指导学生阅读教材第 7页“额定功率和实际功率” 一 段，提出问题，你对“额定 功率

10、和实际功率”是怎样理学生阅读课本相关内容，思考阱回答老师的提问。解的？交流与探究：把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑，如图5. 31所示。仔细分析一下，在卜滑的过程中硬币共受到几个力的作 用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力没有做功？如 果使斜面的倾角增大，情况会有什么变化？倾角增大时， 功率是否也增大？（提示：比较不同倾角时的功率，应 注意硬币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。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，在理论上进行的推演，使思维更加严密。）1 .用CAI

11、课件模拟汽车的启动过程。师生共同讨论:如果作用在物体上的力为恒力，且物体以匀速运动，则力对物体做功的功率保持不变。 此情况下，任意一段时间内的平均功率与任一瞬时的瞬时功率都是相同的。很多动力机器通常有一个额定功率，且通常使其在额定功率状态工作（如汽车），根 据P=FV可知：当路面阻力较小时，牵引力也小，速度大，即汽车可以跑得快些；当路 面阻力较大，或爬坡时，需要比较大的牵引力，速度必须小。这就是爬坡时汽车换低速 挡的道理。如果动力机器在实际功率小于额定功率的条件下工作，例如汽车刚刚起动后的一段时间内，速度逐渐增大过程中，牵引力仍可增大，即F和v可以同时增大，但是这一情况应以二者乘积等于额定功率为限度，即当实际功率大于额定功率以后，这种情况不可能 实现。五、典型例题分析教师活动学生活动1 .汽车发动机的额定功率为60kW汽车质量为5t ,汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0. 1倍，g取10nri/s ,问：在老师分析后求 解，巩固训练。(1)汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？(2)若汽车保持以0. 5m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能 维持多长时间？2 .指出解决问题的思路。3 .在实物投影仪上对过程进行抽查评析。4 .用实物投影仪展示正确的解