大单元教学设计说课稿《8.1 功与功率》2.0

大单元教学设计说课稿《8.1功与功率》一、教材分析（1）本节课是力学中的重要内容，主要讲述功和功率的概念及其在物理学中的应用。（2）教材主要内容包括：功的定义、功的计算、功率的概念及计算、功率的应用、功与能量的关系等。（3）本节课程需要涉及到力学、数学、物理实验等多方面的知识。（4）教材难度较大，需要学生掌握一定的数学基础和物理实验技能。二、学情分析（1）本节课程是高中物理必修内容，是学生学习物理的重要一环。（2）学生已经学习过一定的力学知识，如牛顿定律等，但功和功率的概念及计算方法对他们来说较为陌生，需要引导和讲解。（3）学生普遍较强的数学基础可以为本节课的学习提供帮助，但在进行物理实验时，需要一定的实验技能。三、核心素养1.物理观念（1）掌握力、功、功率等基本物理概念。（2）理解物理量之间的相互关系，如功和能量的关系。（3）培养对物理实验数据的分析和解释能力。2.科学思维（1）学会运用数学工具计算和分析功和功率。（2）培养学生对实验现象进行分析和推理的能力。（3）引导学生理性思考，形成科学严谨的思维方式。3.科学探究（1）通过物理实验，探究功和功率的计算方法和应用。（2）发现物理规律，理解物理世界的本质。（3）培养探究问题和解决问题的能力。4.科学态度与责任（1）注重实验操作的规范性和安全性。（2）遵循科学道德，认真对待科学实验和数据。（3）培养对科学研究具有探究精神和责任感的态度。四、教学重难点1.重点（1）功的概念及计算方法，要求能够准确理解和运用功的计算公式进行实际问题的计算。（2）功率的概念及计算方法，要求能够准确理解和运用功率的计算公式进行实际问题的计算。（3）机械功与热功的关系，要求能够理解并区分机械功和热功的概念，以及它们在物理实验和实际生活中的应用。2.难点（1）功率的计算，要求能够理解和掌握功率的计算公式，并能够灵活运用到实际问题中。（2）机械功与热功的转化，要求能够理解和运用机械功与热功的转化公式，并能够应用到实际问题中。（3）能量守恒定律的应用，要求能够理解和掌握能量守恒定律的基本原理，并能够应用到实际问题中进行分析和解决。五、教学环节1.导入新课①汽车行驶时，发动机所输出的功率越大，汽车的速度就越快。②跑步时，每秒所消耗的能量越多，就会有更高的功率。③电瓶车的行驶距离与电池的容量和输出功率有关。④汽车刹车时，摩擦产生的热量就是能量的转化，也是功的表现。⑤车库门的电机所需的功率会影响门的开启速度和噪音大小。2.主干知识导引和详解（1）功的定义：①定义：力沿着位移方向做功，功表示物体由于受力而产生的能量变化。②公式：功=力×位移×cosθ，其中θ为力和位移之间的夹角。③解释：当力和位移方向一致时，cosθ=1，此时物体得到正功；当力和位移方向相反时，cosθ=-1，此时物体得到负功。（2）正功、负功和总功：①定义：物体所获得的正功和负功的总和称为总功。②解释：当物体受到的力和位移方向一致时，它所获得的功是正功；当受到的力和位移方向相反时，它所获得的功是负功。总功可以用正、负符号表示。（3）功率的定义：①定义：功率表示单位时间内做功的大小。②公式：功率=功/时间。③解释：功率越大，说明单位时间内完成的功越多，即效率越高。（4）平均功率和瞬时功率：①定义：平均功率是指在某段时间内所做的功的平均值，瞬时功率则是在某一时刻所做的功。②公式：平均功率=总功/时间，瞬时功率=力×速度。③解释：平均功率和瞬时功率的计算方法不同，但都是表示单位时间内做功的大小。（5）机车的启动方式-以恒定功率启动：①定义：机车以恒定功率启动是指机车在启动时保持功率不变，随着速度的增加，牵引力逐渐降低。②解释：当机车启动时，速度较低，此时需要较大的牵引力来推动车辆，因此机车的牵引力较大；随着速度的增加，车辆所受到的空气阻力也随之增大，为保持恒定功率，机车的牵引力会逐渐减小。（6）机车的启动方式-以恒定牵引力启动①以恒定牵引力启动的原理是，在启动时牵引力与阻力相等，因此速度始终保持恒定，而机车所产生的功率则随着速度的变化而变化。②这种启动方式适用于需求牵引力始终恒定的情况，比如重载列车的启动过程。在启动的一开始，列车的速度会很慢，此时机车所产生的功率也很小，但是随着列车速度的增加，机车所产生的功率也会随之增加。③在实际操作中，机车司机需要根据列车的重量、坡度等条件来调节机车的牵引力，从而保证列车的启动顺利进行，同时还需要根据列车的速度及时调整机车的功率输出。4.课后拓展①.使用功率的概念可以评估家用电器的能耗，例如空调、冰箱、洗衣机等。请让学生根据自己家庭中的电器，计算它们每小时的功率消耗，并思考如何通过使用方式或者更换更节能的电器来减少能源消耗。②.让学生探究各种交通工具的动力系统和能源消耗，比较它们的功率和效率。例如汽车、火车、飞机等，可以探究它们的动力系统、耗能量、速度、负载等方面，并结合功率和效率的概念来分析。③.通过实验探究不同高度的重物下落的势能转化为动能的过程，测量不同高度下落的时间和速度，计算其平均功率和瞬时功率。并结合实验结果，让学生探究重力势能和动能之间的关系，理解机械能守恒定律的物理本质。④.让学生探究人类的能源消耗和节约，引导他们思考如何合理利用能源、减少能源浪费，从而保护环境和可持续发展。例如，可以探究太阳能、风能、水能等可再生能源的利用，以及生产和消费方式的改变等。⑤.通过阅读相关文献和资料，让学生探究国际能源政策和现状，理解各国在能源开发和利用方面所面临的挑战和机遇，从而加深对于能源问题的认识和理解。六、教学总结与反思①教学总结：本节课我们学习了功和功率的概念、正功、负功和总功的计算、功率的定义以及平均功率和瞬时功率的计算等内容。同时，我们还学习了机车的启动方式，包括以恒定功率启动和以恒定牵引力启动的原理和应用。②教学反思：在本节课的教学