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功率教学设计
人教2011课标版八年级物理下册
第十一章第2节 功率教学设计
耒阳市招生考试办公室熊小安
一、整体设计
(一)、教学目标
1、知识与技能:
(1)知道功率的概念,能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式P=W/t及其单位。
(2)能结合生活中的实例说明功率的含义。
(3)能应用功率的定义式进行简单的计算,并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。
2、过程与方法:
(1)通过比较做功的快慢得出功率的概念,类比速度等“比值”定义的研究方法,培养学生分析概括能力。
(2)通过对综合题讨论分析,培养学生的思维能力和逻辑推理能力。
3、情感态度与价值观:
通过对科学家事迹的介绍,培养学生热爱科学的情感和钻研科学的态度。
(二)教学重难点
重点:
功率的概念。
难点:
用功率的公式解决比较综合的题目。
(三)教学准备
教师准备:
投影仪、多媒体课件、蒸汽机发明视频、常见物体功率视频、哑铃、刻度尺、秒表。
学生准备:
哑铃4个、刻度尺4根、秒表4个。
二、教学过程
(一)新课导入:
生活处处有物理,事事留心皆学问。
同学们,上一节我们学习了“功”;什么是功?
请同学们一起回答:
[PPT课件展示]
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,W=Fs。
单位:
焦耳,简称焦,符号是J。
[演示搬砖画面]
现在有一个任务,一堆砖,要搬上楼。
如果用人力搬,要2个小时,用吊机搬,十几分钟就可以了,可见用机械做功比人力快。
同学们,生活中还发现了哪些机械做功比人力快?
想到的同学请举手.
学生所举事例可能有:
挖土机比人挖土快;人上高楼时,乘电梯比走路要快;乘车比走路快等。
[演示做功有快慢生活实例]
看来做功有快慢之分。
[设计意图] 从生活中的实际问题引入新课,增强了生活与物理的联系.能充分调动学生参与课堂教学的积极性.
.
(二)新知构建
1、比较做功的快慢。
那么,如何比较做功的快慢?
请看:
[演示人与起重机吊砖画面]
人与起重机吊砖,吊到同一高度的平台上,我们发现有什么相同,什么不同?
(刚才两画面,我们发现)
(1)做功相同时,用时短的做功快;
(2)用时相同时,做功多的做功快;
(3)做功不同,用时也不同,怎样比较做功快慢?
[设计意图] 教师通过所设计的情景,将学生引入怎样比较做功快慢的学习主题,让学生发表自己的看法,初步知道物体做功是有快慢之分的.由情景引入吸引学生的注意,启发学生思考,并直接切入学习主题。
我们可以参照速度的办法,来比较快慢。
速度等于路程与时间的比值。
v=s/t
同样,我们也可以用功与做功所用时间的比值,来比较做功的快慢。
功/时间
2、功率的概念
在物理学中,功与做功所用时间之比叫做功率。
功率=功/时间
功率表示物体做功的快慢的物理量,在数值上等于单位时间内做的功.
[设计意图] 运用类比,从科学方法角度对学生进行思维训练,使学生对类比法和比值定义法有更深刻的认识,为今后研究类似问题提供方法上的帮助.
3、功率的表达式
如果P表示功率,用W表示功,t表示时间,则
P=W/t
我们看下例,物体沿力的方向作匀速运动,已知力F和速度v,求功率P?
由P=w/t
W=Fs和v=s/t,可得:
P=Fv.
推导出功率的另一公式。
公式P=Fv说明,当功率一定时,牵引力与运动速度成反比.当需要较大的牵引力时,就要减小其行进的速度。
同学们,请和同桌讨论一下:
汽车上坡时,司机应如何操作呢?
司机可采用换挡减速的办法,获得较大的牵引力。
[设计意图] 会用公式P=Fv解决简单的问题.
4、功率的单位
下面我们看一段视频。
[蒸汽机的发明视频]
从视频中,我们知道了功率的单位是瓦特,用W表示。
功率的单位应该是功的单位与时间单位复合而成的,应该是J/s.
1W=1J/s。
功率的常用单位:
千瓦(kW),换算关系:
1kW=103W.
下面请做2个练习:
练习1:
完成表格.
物理量
速度
功率
物理意义
表示物体运动快慢
定义
路程与所用时间的比
计算公式
v=s/t
单位
m/s,km/h
介绍一些常见物体的功率,白炽灯泡功率,记住人平时骑自行车的功率约为60~80W.
练习2下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.物体做功越多,功率越大
B.物体做功时间越短,功率越大
C.物体做功越快,功率越大
D.物体做功时间越长,功率越大
解析:
通过分析让学生明白,功和功率是两个不同的概念.功率是单位时间内做的功,物体做的功多,但做功用的时间较长,功率不一定大,A错.物体做功时间短,但做的功太小,功率也不一定大,B错.物体做功越快,其含义是做相等的功用的时间短,或相等时间内做的功多,所以功率越大,C正确.物体做功时间长,而做的功如果太少,功率反而越小,D错.故选C.
[设计意图] 让学生区别做功快慢与做功多少,明白功和功率是两个不同的概念.
5、功率的测量
下面做一个实验,测量举哑铃的功率,[演示举哑铃]。
(1)交流讨论:
A你的依据是什么?
(P=W/t=FS/t=Gh/t=Gnl/t)
B需要测量哪些物理量?
(G、n、l、t)
C需要哪些器材?
(刻度尺、秒表)如何测量?
[学生实验]
(2)设计、记录表格。
实验
次数
哑铃的重力
G/N
臂长
l/m
举的次数n
克服重力所做的功w/J
时间
t/s
功率
P/W
1
2
3
(3)分四个小组动手测量,教师指导。
(4)汇报测量结果
[设计意图] 通过实验活动,让学生在学习物理知识的同时激发学习的兴趣和求知欲,在解决问题的探究过程中获得成功的喜悦.
6、常见物体的功率
[视频]介绍一些常见物体的功率。
7、功率的计算
课本例题:
大石头质量为6t,起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升了1m,起重机提升大石头的功率是多少?
g取10N/kg。
解:
因为匀速提升,起重机提升大石头的拉力与大石头所受的重力相等,即
F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N
石头在拉力方向上移动的距离s=1m
拉力做的功是W=Fs=6×104N×1m=6×104J
功率P=w/t=6×104J/15s=4000W
(三)课堂小结
(四)检测反馈
1.小童同学用50N的水平推力,使放在水平桌面上重200N的物体做匀速直线运动,若该物体在10s内移动4m,则在此过程中,物体受到的摩擦力是 N,小童做功的功率是 W.
解析:
本题考查功率的计算.物体在50N的推力作用下,在水平方向做匀速直线运动,所以摩擦力等于推力,也是50N;物体移动的速度为v=
=
=0.4m/s,小童做功的功率为P=Fv=50N×0.4m/s=20W.(或P=
=
=
=20W)
【答案】 50 20
2.4个同学进行登楼比赛,如果规定“功率最大者获胜”,那么胜出者一定是( )
A.体重最大的那个
B.力气最大的那个
C.速度最快的那个
D.做功最快的那个
解析:
本题考查功率的定义.功率是用来描述做功快慢的物理量,物体做功越快,功率越大,故做功最快的功率最大,故D正确.故选D.
3.三位同学准备进行爬楼比赛,看看谁的功率大.他们展开了如下的讨论:
甲:
只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,才能进行比较;
乙:
在爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行比较;
丙:
在爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比较.
上述说法中,你认为合理的是( )
A.甲、乙和丙
B.甲和乙
C.甲和丙
D.乙和丙
解析:
人爬楼时,需要克服人的重力做功,根据功率的定义式P=
=
可知,测量人的体重、爬楼的高度、时间,可以比较功率;同时在时间相同时,比较功的大小,或在爬楼高度相同时,比较体重和爬楼时间也可以比较功率.故选D.
4.一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W.
(1)该成年人一昼夜(24h)心脏对血液做了多少功?
(2)这些功可以把多少质量的水送到10m高处?
(取g=10N/kg)
解析:
(1)一昼夜(24h)心脏对血液做的功为W=Pt=1.5W×86400s=129600J=1.296×105J.
(2)由W=Gh知,运送水的重力为G=
=
=12960N.运送水的质量为m=
=
=1296kg.
(五)板书设计
1.功率的物理意义:
表示做功的快慢.
2.功率:
功与做功所用时间之比,叫做功率.
3.公式:
功率=
功/时间,P=W/t
4.单位:
国际单位:
瓦,用字母W表示,1W=1J/s,它表示的意思是:
物体1s钟做的功是1J.常用单位千瓦——kW(1kW=103W).
(六)布置作业
【必做题】教材第66页动手动脑学物理的1,2,3,4题.
三、教学反思
利用信息技术融入课堂教学,通过多媒体课件展示生活实例,形象、生动地引入做功有快慢,使抽象的物理概念变得富有实际意义,增强学生观察生活、学习知识的兴趣。
比较做功的快慢,利用一组图片,控制变量分析问题,运用比值方法,通过类比速度建立功率的概念,使学生学会思考问题,提高分析和概括能力。
运用多媒体课件重点讲解功率的概念、公式,课堂练习速度、功率的概念,例题讲解功率公式的计算。
观看蒸汽机的发明视频,让学生了解瓦特,培养学生热爱科学的情感和钻研科学的态度。
学生分组实验,分工协作测量手举哑铃的功率。
培养学生团结协作意识,综合运用力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。
常见物体功率视频,让学生对功率大小有初步认识。
推导计算功率的另一公式P=Fv,解决车、船的速度、功率、牵引力有关问题。
课堂小结、导学练习,巩固、理解功率概念和功率计算。
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- 功率 教学 设计