2019-2020年高中物理 功率教案 新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理功率教案新人教版必修2一、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

2、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

3、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

4、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,

5、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

6、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ΔP=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

7、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

8、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

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