高中物理73功率教案新人教版必修2Word文档格式.docx
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教师:
人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功,这与人力直接做功或畜力做功,在完成功的快慢方面有何不同?
请举例说明。
预测学生所举事例可能有:
1、人上高楼(如8层楼)时,乘电梯比走路要快得多;
2、拖拉机耕地比牛耕地要快得多;
3、挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多;
4、从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多;
5、……
功是能量转化的量度,人们十分关注做功的多少。
然而不同的机械或人,其做功的快慢是不同的。
在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1t的货物从地面运到三楼,
方式一:
搬运工分批搬运,需时间3h
方式二:
用一台起重机提升,需时1min
方式三:
用另一台起重机提升,需时30s
上述三种情况下,把货物由地面运到三楼时,请思考以下问题:
1、用不同的方式,对货物所做的功是否相同?
2、所用时间不同,三种方式中做功的快慢是否相同?
结论:
对重物所做的功相同,但所用时间不同,说明做功快慢不同。
说明:
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。
如挖掘机做功比人快;
大卡车比拖拉机做功快;
拖拉机耕地比牛耕地要快;
起重吊车比搬运工人做功快;
抽水机比辘轳提水快,等等。
研究做功的快慢有着重要的实际意义。
通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。
不同的机器或物体做功有快有慢,如何来衡量做功的快慢呢?
请同学们思考并提出解决方案。
预测学生可能有以下认识:
1、选择相同时间,比较做功多少,做功多的,做功就快;
2、选择做相同的功,比较做功的时间长短,时间长的,做功就慢;
3、类比“速度”的定义方法,用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”;
4、……
对学生提出的各种方案可能有问题或不完整,教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。
教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法,体会比值法定义功率概念。
新课推进
一、功率的含义
1.定义:
功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。
(板书)
2.定义式:
P=W/t(板书)
3.物理意义:
表示物体做功快慢的物理量。
4.单位:
(板书)教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。
国际单位:
瓦特(w),常用单位:
千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板书)
W→功→单位:
焦耳(J)
t→做功所用时间→单位:
秒(s)
换算关系:
1kw=1000w1w=1J/s(板书)
用已知物理量的比值定义新的物理量,是建立物理概念常用的方法。
使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律,像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。
5.功率是标量,功率表示做功过程中能量转化的快慢。
(板书)
6.讨论与交流:
小实验:
把一段粉笔放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使粉笔开始下滑。
请同学仔细分析一下,在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作用?
哪些力做正功?
哪些力做负功?
哪些力不做功?
如果斜面的倾角增大,情况会有什么变化?
倾角增大时,功率是否也增大?
提示:
(1)比较不同倾角时的功率,应注意粉笔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。
(2)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,在理论上进行推演,使思维更加严密。
7.一些常见机械做功功率
(1)汽车发动机5×
104W~15×
104W
(2)摩托车约2×
103W
(3)喷气客机约2×
108W
(4)人心脏跳动的功率1.5W左右
(5)火箭的发动机约1×
1013W
(6)万吨巨轮106W以上
(7)蓝鲸游动的功率可达350kW(8)人的平均功率约1×
102W
(9)优秀运动员短时间内的功率可达1000W
二、功率P与力F、速度v的关系(板书)
1.功率与力、速度的关系推导(板书)
一部汽车载重时和空车时,在公路上以相同的速度行驶,试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同?
为什么?
预测学生的回答可能有:
(1)载重汽车与地摩擦力较大,牵引力也大,由于行驶速度一样,故相同时间内,载重车的牵引力做功较多,所以载重汽车的输出功率较大;
(2)载重汽车行驶得比空车慢,因此功率较小;
(3)载重汽车比空车费力,因此载重车的输出功率较空车时要大些;
(4)……
上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。
学生分析可能会出现片面和不完整回答,教师要参加到学生的讨论分析中,帮助、启发和引导学生形成正确的认识。
得出正确的答案
(1)。
接着,教师引导学生思考,如何计算牵引力的功率。
某汽车在平直公路上做匀速直线运动,已知其牵引力大小为F,运行速度为v,试求此时汽车牵引力F的功率为多少?
2.公式:
P=Fv(F与位移s或v同方向)(板书)
即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积.。
注意F是速度v方向上的作用力。
分析讨论:
由v=s/t求出的是物体在时间t内的平均速度,代入公式P=Fv求出的功率是F在时间t内的平均功率;
如果t取得足够小,则v表示瞬时速度,此时由P=Fv求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。
即当v为平均速度时,求得的功率就是平均功率,v为瞬时速度时,求得的功率就是瞬时功率。
总结:
v是平均速度
,P是平均功率
(F为恒力,且F与
同向)
P=Fvv是瞬时速度,P是瞬时功率(板书)
如果物体做匀速直线运动,由于瞬时速度与平均速度相等,故此时平均功率等于瞬时功率。
汽车以额定功率在平直公路行驶时,若前方遇到了一段较陡的上坡路段,汽车司机要做好什么调整,才能确保汽车驶到坡顶?
(1)加大油门,汽车可顺利行驶到达坡顶。
(2)汽车要换档,才能顺利行驶到达坡顶。
(3)……
师生共同分析:
(1)根据P=Fv知,汽车以额定功率行驶,因遇上坡路段,汽车所需的牵引力增大了,若要保持行驶速度不变,这是不可能的;
加大油门,只会增加发动机的输出功率(超过额定功率),发动机将因超负荷而过热损坏。
(2)这是一种正确的操作方式,当司机将发动机的速度档位调低后,速度减小了,牵引力加大了,只要牵引力足够,汽车便可顺利上坡。
教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论,如:
(1)汽车上坡的时候,司机常用换挡的方法来减小速度,为什么?
(2)汽车上坡时,要保持速度不变,应如何做?
(3)起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时,为什么发动机的输出功率越大,起吊速度就越大?
思考:
汽车等交通工具,如何才能获得更大的行驶速度?
由P=W/t求出的是瞬时功率还是平均功率?
学生小组讨论后得出:
由公式P=W/t求出的功率,反映了该力在t时间内做功的平均快慢,故由公式P=W/t求出的功率是平均功率。
人力直接做功能否像汽车做功那样快呢?
汽车做功能否像飞机做功那样快呢?
人如果做功过快,会产生什么后果呢?
汽车超负荷运转会产生什么后果呢?
(人做功过快,会引起疲劳、甚至受伤、生病等,汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。
)
奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢?
(奥运比赛是一种挑战运动局限的比赛,人与机器一样,不能长时间超负荷运动,短跑运动员在100m赛跑中,时间不过是十几秒,能以最大的速度跑完全程,此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。
在5000m的长跑运动中,运动员不可能长时间超负荷运动,因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度。
让学生通过思考自己身边所熟悉的问题,认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。
你对“额定功率和实际功率以及平均功率和瞬时功率”是怎样理解的?
①额定功率:
指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。
也是机械发动机铭牌上的标称值。
额定功率是动力机械重要的性能指标,一个动力机械的额定功率是一定的,机器不一定都在额定功率下工作。
②实际功率:
机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。
实际功率可以小于额定功率,可以等于其额定功率(称满负荷运行),但不能大于额定功率,否则容易将机械损坏。
机车启动过程中,发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
③平均功率:
物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率。
通常用定义式P=W/t描述,只有当物体匀速运动时,才等于瞬时功率。
④瞬时功率:
物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。
通常用P=Fv表示,必须注意F、v与P的同时性。
很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率,请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来,计算家里的每部机器每天要做多少功?
要消耗多少电能?
哪一部机器最耗电?
并与同学进行交流。
(课件展示)
(1)当牵引力F一定时,功率P和速度v之间有什么关系?
(2)当速度v一定时,牵引力F和功率P之间关系如何?
(3)当输出功率P一定时,牵引力F和速度v之间有什么关系?
根据公式P=Fv可知,物体的运动速度v与牵引力F成反比,如果汽车需要较大的牵引力,就必须减小运动速度。
课件展示下列关系:
F一定时,P∝v(板书)
据P=Fv可得v一定时,P∝F(板书)
P一定时,F∝
3.推广式:
P=Fvcosα(α为力F与瞬时速度v方向间的夹角)
(1)当F为合外力时,P为合外力做功的功率;
当F为某一外力时,P为该力做功的功率;
(2)在汽车等交通工具一类问题中,式中P为发动机的实际功率,F为发动机的牵引力,v为汽车的瞬时速度。
二、例题讲解
1、功率的计算
例1、从空中以40m/s的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N的物体,不计空气阻力,取g=10m/s2,求
(1)在抛出后3s内重力的功率。
(2)在抛出后3s时重力的功率(设3s时未落地)。
解析
(1)3s内的功率是指平均功率,3s内重力做功
,
故
。
(2)3s时的功率是指瞬时功率,应用
求解,结合平抛知识得
mg·
gt=10×
10×
3=300W。
例2、一个质量为m的物体,从高度为h,长度为L的光滑斜面顶端由静止开始下滑,求物体到达斜面底端时重力做功的功率?
解析:
本题所求重力做功的功率,应为瞬时功率P=mgvcosα,而速度v是沿着斜面向下的。
如图2-3-1,设斜面的倾角为θ,根据
而α=(90○-θ),
所以
点评:
本题主要考查对瞬时功率的计算,要求同学们对三角关系理解通彻,并且灵活运用公式.
(引发学生思考,让学生从身边生活寻找做功快慢的事例,并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。
(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义,并引导学生注意观察身边物理现象,体会到物理知识就在我们身边,感悟物理规律研究的价值,激起学生的求知欲。
(分析一些生产事例、工作场面,或展示一些做功快慢不同的图片。
有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景,使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识,从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。
(引导学生思考:
如何比较物体做功快慢?
讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。
(让学生根据所学知识和功率定义式进行推演,培养良好的科学思维能力和思维习惯)
(注意引发学生思考解决问题的思路,应用功和功率的定义式进行分析和推导。
(汽车上坡的时候,司机常用换挡的方法来减小速度,来得到较大的牵引力。
(汽车上坡时,要保持速度不变,就必须加大油门,增大输出功率来得到较大的牵引力。
(起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时,由于牵引力与重物的重力相等,即牵引力保持不变,发动机输出的功率越大,起吊的速度就越大。
中国书法艺术说课教案
今天我要说课的题目是中国书法艺术,下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。
一、教材分析:
本节课讲的是中国书法艺术主要是为了提高学生对书法基础知识的掌握,让学生开始对书法的入门学习有一定了解。
书法作为中国特有的一门线条艺术,在书写中与笔、墨、纸、砚相得益彰,是中国人民勤劳智慧的结晶,是举世公认的艺术奇葩。
早在5000年以前的甲骨文就初露端倪,书法从文字产生到形成文字的书写体系,几经变革创造了多种体式的书写艺术。
1、教学目标:
使学生了解书法的发展史概况和特点及书法的总体情况,通过分析代表作品,获得如何欣赏书法作品的知识,并能作简单的书法练习。
2、教学重点与难点:
(一)教学重点
了解中国书法的基础知识,掌握其基本特点,进行大量的书法练习。
(二)教学难点:
如何感受、认识书法作品中的线条美、结构美、气韵美。
3、教具准备:
粉笔,钢笔,书写纸等。
4、课时:
一课时
二、教学方法:
要让学生在教学过程中有所收获,并达到一定的教学目标,在本节课的教学中,我将采用欣赏法、讲授法、练习法来设计本节课。
(1)
欣赏法:
通过幻灯片让学生欣赏大量优秀的书法作品,使学生对书法产生浓厚的兴趣。
(2)
讲授法:
讲解书法文字的发展简史,和形式特征,让学生对书法作进一步的了解和认识,通过对书法理论的了解,更深刻的认识书法,从而为以后的书法练习作重要铺垫!
(3)
练习法:
为了使学生充分了解、认识书法名家名作的书法功底和技巧,请学生进行局部临摹练习。
三、教学过程:
(一)组织教学
让学生准备好上课用的工具,如钢笔,书与纸等;
做好上课准备,以便在以下的教学过程中有一个良好的学习气氛。
(二)引入新课,
通过对上节课所学知识的总结,让学生认识到学习书法的意义和重要性!
(三)讲授新课
1、在讲授新课之前,通过大量幻灯片让学生欣赏一些优秀的书法作品,使学生对书法产生浓厚的兴趣。
2、讲解书法文字的发展简史和形式特征,让学生对书法作品进一步的了解和认识通过对书法理论的了解,更深刻的认识书法,从而为以后的书法练习作重要铺垫!
A书法文字发展简史:
①古文字系统
甲古文——钟鼎文——篆书
早在5000年以前我们中华民族的祖先就在龟甲、兽骨上刻出了许多用于记载占卜、天文历法、医术的原始文字“甲骨文”;
到了夏商周时期,由于生产力的发展,人们掌握了金属的治炼技术,便在金属器皿上铸上当时的一些天文,历法等情况,这就是“钟鼎文”(又名金文);
秦统一全国以后为了方便政治、经济、文化的交流,便将各国纷杂的文字统一为“秦篆”,为了有别于以前的大篆又称小篆。
(请学生讨论这几种字体的特点?
)古文字是一种以象形为主的字体。
②今文字系统
隶书——草书——行书——楷书
到了秦末、汉初这一时期,各地交流日见繁多而小篆书写较慢,不能满足需要,隶书便在这种情况下产生了,隶书另一层意思是平民使用,同时还出现了一种草写的章草(独草),这时笔墨纸都已出现,对书法的独立创作起到了积极的推动作用。
狂草在魏晋出现,唐朝的张旭、怀素将它推向顶峰;
行书出现于晋,是一种介于楷、行之间的字体;
楷书也是魏晋出现,唐朝达到顶峰,著名的书法家有欧阳询、颜真卿、柳公权。
(请学生谈一下对今文字是怎样理解的?
),教师进行归纳:
它们的共同特点是已经摆脱了象形走向抽象化。
B主要书体的形式特征
①古文字:
甲骨文,由于它处于文明的萌芽时期,故字形错落有致辞,纯古可爱,目前发现的总共有3000多字,可认识的约1800字。
金文,处在文明的发展初期,线条朴实质感饱满而丰腴,因它多附在金属器皿上,所以保存完整。
石鼓文是战国时期秦的文字,记载的是君王外出狩猎和祈祷丰年,秦篆是一种严谨刻板的纯实用性的字体,艺术价值很小。
②今文字:
隶书是在秦篆严谨的压抑下出现的一种潇洒开放型的新字体,课本图例《张迁碑》结构方正,四周平稳,刚劲沉着,是汉碑方笔的典范,章草是在隶书基础上更艺术化,实用化的字体,索靖《急就章》便是这种字体的代表作,字字独立,高古凝重,楷书有两大部分构成:
魏碑、唐楷魏碑是北魏时期优秀书法作品的统称。
《郑文公碑》和《始平公造像》是这一时期的代表,前者气势纵横,雄浑深厚,劲健绝逸是圆笔的典型;
唐楷中的《醴泉铭》法度森严、遒劲雄强,浑穆古拙、浑厚刚健,《神策军碑》精练苍劲、风神整峻、法度谨严,以上三种书体分别代表了唐楷三个时期的不同特点。
《兰亭序》和《洛神赋》作者分别是晋代王羲之、王献之父子是中国书法史上的两座高峰,前者气骨雄骏、风神跌宕、秀逸萧散的境界,后者在技法上达到了由拙到巧、笔墨洗练、丝丝入扣的微妙的境界。
他们都是不拘泥于传统的章法和技能,对后世学书者产生了深远的影响;
明代文征明的书法文雅自如,现代书家沈尹默在继承传统书法方面起到了不可魔灭的作用。
3、欣赏要点:
先找几位同学说一下自己评价书法作品的标准或原则是什么?
[或如何来欣赏一幅书法作品?
]学生谈完后,对他们的观点进行归纳总结。
然后自己要谈一下自己的观点:
书法艺术的欣赏活动,有着不同于其它艺术门类的特征,欣赏书法伤口不可能获得相对直接的印象、辨识与教益,也不可能单纯为了使学生辨识书写的内容,去探讨言词语汇上的优劣。
进而得出:
书法主要是通过对抽象的点画线条、结构形态和章法布局等有“情趣意味“的形式,从客观物象各种美的体态,安致这些独有的特性中,使人们在欣赏时得到精神上健康闲静的愉悦和人们意念境界里的美妙享受(结合讲授出示古代书法名作的图片,并与一般的书法作品进行比较,让学生在比较中得出什么是格调节器高雅,什么是粗庸平常)。
书法可以说是无声的音乐,抽象的绘画,线条流动的诗歌。
四、课堂评价:
根据本节课所学的内容结合板书。
让学生体会到祖国书法艺术的博大精深,着重分析学生在书体形式特点和审美欣赏方面表现出的得失。
让学生懂得在欣赏书法时主要是通过对抽像的点画线条、结构形态和章法布局等有“情趣意味“的形式,从客观物象各种美的体态,安致这些独有的特性中,使人们在欣赏时得到精神上健康闲静的愉悦和人们意念境界里的美妙享受。
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