《功率》教案
《功率》教案(通用13篇)
《功率》教案 篇1
一、教学目标
1.理解功率的概念:
(1)知道功率是表示做功快慢的物理量。
(2)知道功率的定义和定义式p=w/t;知道在国际单位制中,功率的单位是瓦特(w)。
(3)知道公式p=fv的物理意义。
2.掌握功率的计算:
(1)能够用公式p=w/t解答有关的问题。
(2)能够用公式p=fv解答有关的问题。
二、重点、难点分析
1.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,自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。
2.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,它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。
三、主要教学过程
(一)引入课题
首先以提问方式复习上一节所学习的主要内容,重点是功的概念和功的物理意义。
然后提出力对物体做功的实际问题中,有做功快慢之分,物理学中又是如何来描述的?这节课我们就来研究这个问题。
(二)教学过程设计
1.功率
初中同学们学习过功率的有关知识,都知道功率是用来描述力做功快慢的物理量。我们一起讨论一些问题。
力f1对甲物体做功为w1,所用时间为t1;力f2对乙物体做功为w2,所用时间为t2,在下列条件下,哪个力做功快?
a.w1=w2,t1>t2;
b.w1=w2,t1<t2;
c.w1>w2,t1=t2;
d.w1<w2,t1=t2。
上述条件下,哪个力做功快的问题学生都能作出判断,其实都是根据w/t这一比值进行分析判断的。让学生把这个意思说出来,然后总结并板书如下:
功率是描述做功快慢的物理量。
功和完成这些功所用的时间之比,叫做功率。如果用w表示功,t
明确告诉学生上式即为功率的定义式,然后说明p的单位,w用j、t用s作单位,p的单位为j/s,称为瓦特,符号为w。最后分析并说明功率是标量。
接下来着重说明,功率的大小与单位时间内力所做的功为等值。
至此,再将功的定义式与速度v的定义式作类比,使学生理解,虽然研究的是不同性质的问题,但是研究方法是相同的(同时也为后面讲瞬时功率做了些准备)。然后提出问题,与学生一起讨论功率的物理意义。
上一节我们讲了功的概念、功的公式之后,经过分析和讨论,对功的物理意义已有所了解。谁能复述一下?
在学生说出做功过程是能量转化过程之后,立即启发:那么做功快慢恰能表明能量转化的快慢吗?因此,应该将功率理解为是描述做功过程中能量转化快慢的物理量,并将这一认识进行板书。
2.平均功率与瞬时功率
举例一个质量是1.0kg的物体,从地面上方20m高处开始做自由落体运动,第1s时间内下落的位移是多少?(与学生一块算出是5m,g取10m/s2)这1s内重力对物体做多少功?(与学生一起算出w1=50j)第2s时间内物体下落的位移是多少?(15m)这1s内重力对物体做多少功?(w2=150j)前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?(p1=50w,p2=150w)这2s时间内重力对物体做功的功率是多大?(p=100w)
指出即使是同一个力对物体做功,在不同时间内做功的功率也可能是有变化的。因而,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。板书如下:
(1)平均功率
(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,即瞬时功率是表示某个瞬时做功快慢的物理量。
提出瞬时功率如何计算的问题后,作如下推导:
一段较短时间内的平均功率可以写成如下公式(p=δw/δt),而δ
p=f·v此为瞬时功率计算公式
讨论:
①如果作用于物体上的力f为恒力,且物体以速度v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。
②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f也小,v可以大,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,v必须小。这就是爬坡时汽车换低速挡的道理。
③如果动力机器原来在远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fv=p额。以后,这种情况不可能实现。
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。
由v1=10m/s按公式求得p1=100j;由v2=20m/s按公式求得p2=200j。
根据上述结果启发学生思考瞬时功率的物理意义。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。
3.例题讲解
例1.如图1所示,位于水平面上的物体a的质量m=5kg,在f=10n的水平拉力作用下从静止开始向右运动,位移为s=36m时撤去拉力f。求:在下述两种条件下,力f对物体做功的平均功率各是多大?(取g=10m/s2)
(1)设水平面光滑;
(2)设物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.15。
解答过程可分为三个阶段:①让学生计算力f在36m位移中所做的功,强调功只由f和s这两个要素决定,与其它因素无关,因而两种情况下力f做的功相同,均为w=360j。②由同学计算这两次做功所用
分别求出t1=6s,t2=12s。③用功率的定义式即平均功率的计算公式求得p1=60w,p2=30w。
如果有的同学用公式vt2=2αs分别求出每次的末速度,再用公式
例2.如图2所示,位于水平面上的物体a,在斜向上的恒定拉力作用下,正以v=2m/s的速度向右做匀速直线运动。已知f的大小为100n,方向与速度v的夹角为37°,求:
(1)拉力f对物体做功的功率是多大?
(2)物体向右运动10s的过程中,拉力f对它做多少功?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
通过此例题的解答,让学生掌握功率的计算公式p=fvcosα,并提醒学生,不要认为f与v总是在同一直线上;并且知道,在功率已知的条件下,可以用w=p·t计算一段时间内力所做的功。第(1)问的结果为p=160w;第(2)问的结果为w=1600j。
例3.课本p.113上的例题,先让学生自己看。让学生注意船速增大的物理过程分析,然后结合图3再做讲解。指明船在额定功率条件下行驶,牵引力f与速度v的乘积为一定值,在图中为双曲线,设阻力f正比v,则这两条线的交点p的横坐标值即为最大速度vm。
(三)课堂小结
1.我们讲了功率概念之后,得到了两个公式,定义式p=w/t和瞬时功率的公式p=f·v。
2.公式p=w/t中的t趋近于零时,p即为瞬时功率。不过此公式主要用来计算平均功率。公式p=fv中,当v为瞬时速度时,p即为瞬
应的时间段。
五、说明
1.将功率理解为表示能量转化快慢的物理量具有普遍意义。如一台电动机的额定功率是10kw,表明它每秒钟可以将10kj的电能转化为机械能,不管它是否工作。因而机器的功率实际上可以表示它进行能量转化的能力大小。
2.力可以做负功,自然也有负功率。学生不问到时可以不讲。课本上也没讲。重要的不是功率的正负问题,而是要结合实际问题说清楚能量转化的方向和快慢。例如,一物体沿粗糙水平面向前滑动,根据p=f·v可知其机械能向内能转化,转化的快慢与速度v成正比,这就表达清楚了,没有强调负功率的必要。
《功率》教案 篇2
第三节 功和功率
教学
目标
1 知道力学中的功的含义。
2 理解力学中做功的两个必要的因素。
3 理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。
4 理解功率,知道什么是功率,知道功率的物理定义,知道计算功率的公式及功率的单位。
5 会用功率的公式进行简单的计算。
重点
知道力学中的功的含义;理解力学中做功的两个必要的因素。目标4
难点
理解功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。目标5
教具
演示
学生
主 要 教 学 过 程
教学过程设计
一.复习,知识准备
1.力的三要素是什么?2、水平推箱子,推力方向怎样?向上提箱子,拉力方向如何?4、重力的方向如何?
二.引入新课
依日常生活中一些做:“工”和“功”的例子。引入新课并启发学生区分“工”与“功”,进一步得出做功的两个必要因素。
三.新课教学
1.力学里所说的功包括两个必要的因素:
(1) 作用在物体上的力。 (F)
(2) 物体在力的方向上通过的距离。 (S)
2.举例几个不做功的例子:
(1)物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段路程,也就是没有力做功。如在光滑的水平冰面上,一物体由于惯性做匀速直线运动。没受力。
(2)物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零。如一人用很大的力推一辆汽车,汽车没移动,推力对物体没有做功。
(3)物体受到力的作用,也移动了距离,但移动的距离不是在力的方向上移动的。如手提一桶水在水平地面上行走,提桶的力没有对桶做力。
3.功的计算,功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
(1)功的计算式:W=FS
(2)功的单位:焦耳,1焦=1牛米。
(3)功的大小与作用在物体上的力成正比,跟物体通过的距离成正比。
4.1焦耳的物理含义:在1牛顿力的作用下,物体在这个力的方向上通过的距离是U额 , P实>P额 较亮
(设计意图:在实验的基础上,对比电压
表的示数与小灯泡的发光情况,降低对实
际电压与额定电压,实际功率与额定功率
的理解。)
【巩固提升】标有“6V 12W”字样的灯泡
正常工作时的电流是多少?灯泡的电阻
是多少?若将其接到3V的电路中,灯泡
的的实际功率是多少?
(设计意图:通过计算,利用数字进一步
加深对实际功率与额定功率间关系的认
识。)
【过渡】通过实验同学们知道了,小灯泡
两端的电压改变时,小灯泡的实际电功率
也会随之改变,我们能否测出小灯泡不同
电压下的电功率呢?
【问题引导】
1、 根据什么原理去测量?
2、 实验中要用到哪些器材?
3、 实验电路图是怎样的?
4、 连接电路时应注意哪些问题?
5、怎样测量小灯泡才的额定功率?
( (设计意图:由于下节课学生将通过实验测量小灯泡的电功率,所以本节课要在学生测电阻的基础上,进行讨论交流,明确实验原理、器材、方法等,为下节课的学习做好充分的准备。) 讨论总结:
电流通过电吹风做功较快。因为电吹风接在电路中时,在相同的时间里,电能表脉冲指示灯闪烁的次数多,说明消耗的电能多,即电流做的功多,所以电流通过电吹风做功较快。
分析比较讨论总结:
电流通过电吹风做功较快,因为电能表脉冲指示灯闪烁相同的次数,说明消耗的电能一样多,即电流做的功相同,电吹风所用的时间短,所以电流通过电吹风做功较快。
学生思考并回答:
灯泡;比较电流做功快慢的方法:利用电流所做的功除以做功所用的时间,求出电流在1s的时间所做的功,进行比较,1s内做的功越多,做功越快。
共同总结出电功率的定义:电流所做的功与做功所用时间之比。
记住电功率也用P来表示。
根据电功率的定义写出公式:P= ,明确P—电功率;W—电功;t —时间。
写出公式,代入数值,进行计算:
P电灯= = =100J/s
P电吹风= = =300J/s
知道功率的单位:
J/s
W、1W=1J/s
kW、mW
共同总结单位间的换算关系:
1kW=103W
1W=103mW
认真阅读资料,了解不同用电器的电功率。知道电功率是用电器的一个重要标志。
和老师一起分析题目,思考解题方法,完成解题过程,注意解题格式的规范性。
掌握公式:P = UI
结合上节课所学的
电功的单位J和kWh,得出两组对应的单位:
J-----W------S以及
kWh-----kW----- h,明确1 kWh的意义。
分析题目,试着解决 ,进一步规范解题格式。
学生观察思考
分析总结:
小灯泡的发光情况不同
小灯泡的电功率不同,越亮电功率越大。
小灯泡两端的电压的改变。
观察认识用电器铭牌,交流讨论。
“220”是指电压为220V。
“25”是指电功率为25W。
认识额定电压、额定功率,并总结定义。
展示收集的用电器的铭牌,并介绍额定电压及额定功率。
动手实验:调节小灯泡两端的电压,观察小灯泡的发光情况,比较得出:
U实=U额, P实=P额 正常
U实
U实>U额, P实>P额 较亮
讨论交流,完成练习
解:I= P额/ =12w/6v
=2A
R=U额/ I =6V/2 A
=3Ω
P实=U2/R=(3V)2/3Ω=3W
针对老师提出的问题,结合本节课所学的知识进行思考。
讨论交流,解决以上提出的问题,明确实验原理(P = UI)、
器材、电路图、步骤等。
三、课堂小结:
本节课你学到了什么 见附件1 学生讨论发言,梳理本节知识要点
四、课堂检测 教师巡视、讲评 完成检测题
见附件2
五、布置作业 出示思考题题目 见附件3 课后完成
【板书设计】
§18.2 电功率
一、电功率
1.物理意义:表示电流做功快慢的物理量。
2、公式:P= 其中P-电功率
W-电功
t-时间
3、单位:国际单位: W,1W=1J/s
换算关系: 1kW=103W 1W=103mW
二、 千瓦时的来历
1kWh=1 kW×1h
三、 额定电压、额定功率
额定电压:用电器正常工作时的电压(唯一)。
额定功率:用电器在额定电压下(正常)工作时的功率(唯一)。
四、电功率的测量
原理:P = UI
【教学反思】
1、本节的教学重点是使学生理解电功率的概念,在建立“电功率”概念时,首先结合生活中的实例,利用脉冲式电能表进行直观比较,让学生形象认识到电流通过用电器做功快慢不同。再通过不断深入的分析,逐步得出比较电流做功快慢的方法,建立功率的概念。整个教学过程的设计,循序渐进,符合学生的认知规律,便于学生接受和理解。
2、对于额定电压与实际电压,额定功率与实际功率部分,是本节课学习的重点,首先通过演示实验,使学生认识到电功率的变化,再通过学生动手实验,具体认识电功率的变化关系,降低学生学习的难度。
《功率》教案 篇3
教学目标
1、理解功率的公式。
2、知道功率的单位。
教学重点
1、功率的概念,物理意义。
2、能用公式P= EQ F(W,t) 解答相关的问题。
教学难点
理解功率实际上是表示能量转化快慢的物理量
教学准备
课件,导学案
教学方法
先学后教,学案导学,合作达标
教学后记
教学环节
教师活动
学生活动
教学过程
一、创设情景,明确目标
一、复习引入
1、做功的两个必要因素是什么?
2、说出功的公式和单位。
3、什么叫功率?它的公式、单位是什么?
二、新课教学
问题:在施工现场,有一堆砖,需要搬到正在修建的楼房上去,我们可以采用几种方法搬上去呢?
多种方法:人分批搬上去;用滑轮组分批搬上去;用起重机一次吊上去。
这几种方法,做功哪个多?
有什么区别?
这几种方法所做的功是一样多的,可花的时间不同。我们说他们做功的快慢是不同的。就是说,物体做功时有快有慢。为了描述物体做功的快慢,我们引入了一个新的物理量,叫功率。
在物理学中用功率表示做功的快慢。单位时间内所做的功叫做功率。用P表示功率。
分析,用比值定义法。
P= EQ F(W,t)
P——功率 W——功 t——时间
功率的单位:J/s,即瓦特,简称瓦,用符号W表示。
其它功率单位:1kW=103W
注:分清表示物理量中W与表示单位中W的含义。
一、复习引入
1、做功的两个必要因素是什么?
2、说出功的公式和单位。
3、什么叫功率?它的公式、单位是什么?
二、新课教学
问题:在施工现场,有一堆砖,需要搬到正在修建的楼房上去,我们可以采用几种方法搬上去呢?
多种方法:人分批搬上去;用滑轮组分批搬上去;用起重机一次吊上去。
这几种方法,做功哪个多?
有什么区别?
这几种方法所做的功是一样多的,可花的时间不同。我们说他们做功的快慢是不同的。就是说,物体做功时有快有慢。为了描述物体做功的快慢,我们引入了一个新的物理量,叫功率。
在物理学中用功率表示做功的快慢。单位时间内所做的功叫做功率。用P表示功率。
分析,用比值定义法。
P= EQ F(W,t)
P——功率 W——功 t——时间
功率的单位:J/s,即瓦特,简称瓦,用符号W表示。
其它功率单位:1kW=103W
注:分清表示物理量中W与表示单位中W的含义。
1、回顾本节学习内容
2、在交流的基础上进行学习小结。
《功率》教案 篇4
高中物理课堂教学教案课 题
§7.3 功 率课 型新授课(2课时)
教 学 目 标知识与技能1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。2、 , 的运用过程与方法1、 通常指平均功率, 为瞬时功率2、 ,分析汽车的启动,注意知识的迁移情感、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。教学重点、难点教学重点理解功率的概念,并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。教学难点正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义,并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。教 学 方 法 教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。教 学 手 段教学手段多媒体课件教 学 活 动[新课导入] 师:在学习了功之后,我们来回忆一下这样的问题:力对物体所做的功的求解公式是什么? 生:功的定义式是w=f·l·cosa. 师:那么只用这一个式子就可以完全描述物体做功这个问题吗?现在我们来看这样一个例子. (多媒体分别演示两幅画面,并进行对比) 画面一:一台起重机在1 min内把l t重的货物匀速提到预定的高度. 画面二:另一台起重机在30 s内把1 t货物匀速提到相同的高度. 师:这两台起重机做的功是不是一样呢? 生:两台起重机对物体做功的大小相同. 师:那么这两台起重机做功有没有区别呢?区别是什么? 生:这两台起重机做功还是有区别的.区别就在于他们做功的快慢不一样. 师:为了进一步研究力对物体做功的快慢,我们进入这一节课的主题:功率. [新课教学] 一、功率 师:还是刚才这两台起重机,它们对物体做功的不同之处在哪里,请大家指出来. 生(同时回答):它们做功的快慢不同. 师:怎样比较它们做功的快慢呢? 生:它们完成这些功所用的时间不同,第一台起重机做功所用时间长,我们说它做功慢;第二台起重机做同样的功,所用的时间短,我们说它做功快. 师:这样研究的前提条件是什么? 生:它们做的功相同,在做功大小相同的条件下比较所用的时间,时间越短,做功越快. 师:还有没有其他的比较方法? 生:如果时间相同,可以比较做功的多少.在相同的时间内做功越多.做功越快. 师:做功快慢的比较有两种方式:一是比较完成相同的功所用的时间;另一是比较在相同的时间内完成的功.如果时间不同,力对物体做的功也不同,那么怎样比较力做功的快慢?生:我们可以用力对物体做的功和物体所用时间的比值来表示.师:在物理学中,一个力所做的功w跟完成这些功所用时间t的比值w/t,叫做功率.用p表示,则p=w/t.那么功率的物理意义是什么?生:功率是描述力对物体做功快慢的物理量.师:上式是功率的定义式,也是功率的量度式,p与w、t间无比例关系,做功的快慢由做功的物体本身决定.根据这一公式求出的是平均功率,同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法:w=pt.根据公式,功率的单位是什么?生1:由功率的定义式可知,功率的单位由功和时间的单位决定,功率的单位应该是j/s.生2:我记得初中所学的功的单位是瓦特,符号是w.师:这两种表示方法是等效的,以后我们就用瓦特作为功率的单位,符号是w.除了瓦特这个单位之外,功率还有一些常用单位,例如千瓦(kw),它和w之间的换算关系是1 kw=1 000w.另外还有一个应该淘汰的常用单位马力,1马力=735 w. 师:功率的这种定义方法叫做什么定义方法?生:比值定义法.师:我们以前学过的哪一个物理量也是用这种方法来进行定义的?生l:这样定义的物理量非常多,例如密度的定义是质量和体积的比值,压强的定义是压力和面积的比值,电阻的定义是电压和电流的比值等等.生2:高中物理中的速度的定义是位移和时间的比值,加速度是速度变化量和时间的比值.师:某一个物理量与时间的比值叫做这个物理量的变化率,速度是位移的变化率,加速度是速度的变化率,功率应该叫做功的变化率.你还能不能举出这样的例子?生:一天内温度在不同时段变化的快慢是不一样的,我们就可以用温度的变化率来表示温度变化的快慢.师:刚才这位同学举的例子很好,希望同学们仔细观察,找出更多的这种表示的例子.师:公式p=w/t是平均功率还是瞬时功率?生1:p=w/t指平均功率.生2:我觉得用这个公式也可以表示瞬时功率,当△t→0。时,即表示瞬时功率.师(微笑鼓励):这位同学补充得非常好.我们在什么地方也学过这种方法?生:在对速度进行定义时我们也用了这种方法,速度的定义式是v=x/t,这个公式即可以表示平均速度,也可以表示瞬时速度,方法是当△t→0时,公式表示的速度就是瞬时速度.师:这种方法叫做极限的方法,我们在今后学习中有很多地方要用到这种方法,希望大家认真体会.师:下面大家阅读教材7页“额定功率和实际功率”一段,提出问题,你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的?学生阅读课本相关内容,思考并回答老师的提问.[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5.3—1所示.仔细分析一下,在下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?二、额定功率和实际功率生:实际功率:指机器工作中实际输出的功率.额定功率:指机器正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值.师:额定功率和实际功率的关系是什么?生:机器不一定都在额定功率下工作.实际功率总是小于或等于额定功率.实际功率如果大于额定功率容易将机器损坏.师:那么在机车启动和运行过程中,发动机的功率是指的牵引力的功率还是合外力的功率?生:应该是指的牵引力的功率,因为发动机是提供牵引力的.师:在功的公式中功与力和位移有关,功率的定义式中功率与功和时间有关,那么功率和速度又有什么关系呢?大家通过几个相关的公式来推导一下.三、功率和速度(学生思考老师提出的问题,推导功率与速度的关系式)生:根据功的计算式w=flcosa和功率的计算公式p=w/t,可以得到p=flcosa/t,而l/t=v,所以p=fvcosa. 师:a指的是什么?什么时候a=0? 生:a指的是受力方向和速度方向的夹角,当力的方向和速度方向在一条直线上时,a=0. 师:我们把这个公式简化一下,当a=o时p=fv,那么这个公式是表示的平均速度还是瞬时速度呢? 生:公式p=fv中若v表示在时间t内的平均速度,p就表示力f在这段时间t内的平均功率;如果时间t取得足够小,公式p=fv中的v表示某一时刻的瞬时速度时,p表示该时刻的瞬时功率.问题:汽车等交通工具在启动和行驶过程中,其牵引力和行驶速度是怎样变化的?请同学们阅读教材相关内容,用自己的话加以解释。根据公式p=fv:①当功率p一定时,f与v成反比,即做功的力越大,其速度就越小。当交通工具的功率一定时,要增大牵引力,就要减小速度。所以汽车上坡时
《功率》教案
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