日期:2022-02-05
這是功和功率的公式,是優秀的物理教案文章,供老師家長們參考學習。
功和功率的公式第 1 篇
一、課前部分
【設計思想】:
1.教材分析:
功率是反映力做功快慢的物理量。功率的概念廣泛應用與人們的日常生活和科技之中。學生在初中已經學過功率的概念,引入這一概念并不困難。教科書在本節中首先通過兩臺起重機做功相同,時間不同,引出功率的概念和定義式,并通過對動力機械的分析,討論了額定功率和實際功率,最后,根據對物體做功的公式和運動學公式導出功率與速度的關系。
2.學情分析:
初中時學生已經學過功率的初步知識,前面一節學習了功的概念,為本節的教學奠定了一定的基礎。在此基礎上,進一步區分額定功率和實際功率,了解平均功率、瞬時功率。
3.設計思路:
本節講述功率的概念,功率公式的應用。功率的概念、功率的物理意義是本節的重點內容,通過類比的方法,比較速度是描述位移變化快慢的物理量,來對功率進行理解。如果學生能懂得做功快慢表示的是能量轉化的快慢,自然能感悟出功率實際上是描述能量轉化快慢的物理量。要使學生確切地理解公式P=Fv的意義,要通過例題的教學,使學生會應用基本公式進行計算,對平均功率和瞬時功率有所理解。
瞬時功率的概念學生較難理解,這是難點。學生往往認為,在某瞬時物體沒有位移就沒有做功問題,更談不上功率了。如果學生沒有認識到功率是描述能量轉化快慢的物理量,這個難點就不易突破,因此,在前面講清楚功率的物理意義很有必要,它是理解瞬時功率概念和物理意義的基礎。
關于發動機的額定功率與汽車的最大速率之間的關系,采用公式分析加圖像表述的形式進行,以便通過分析汽車由開動到勻速行駛的物理過程,使學生養成分析物理過程的習慣,避免簡單地套用公式。
【教學目標】:
知識與技能
1. 理解功率的的概念。
2. 知道功率的定義和定義式 ,能夠用公式 解答有關的問題。
3. 正確理解公式P=Fv的意義,區別什么是瞬時功率,什么是平均功率,并能用來解釋現象和進行計算。
4. 能用公式P=Fv討論汽車等交通工具的啟動問題。
過程與方法
通過實例體驗功率概念的形成過程及功率的實際意義,理解功率概念。
從功率概念的定義,體會用比值方法建立物理概念的方法。
理解功率與力和速度的關系。會利用功率的兩個公式來解釋現象和進行計算。
情感態度與價值觀
通過功率概念建立的探究過程,培養學生敢于發表自己的觀點,堅持原則,善于合作的良好習慣。
通過對生活中機械的實際功率、額定功率的觀察和測量,培養學生積極思考并學以致用的思想。
【學習重難點】:
1. 功率的概念和計算公式。
2. P=Fv及其應用。
【學習方法】:類比學習、圖像分析。
【課時安排】:2課時。
二、課堂部分——教學過程
【認知與探究】:
教學環節 教學內容 師生互動 設計意圖 通過具體事例以及類比法找出表示做功快慢的通用表示,引入功率的概念 下表是三臺起重機在工作時的有關數據記錄
起重機編號
被吊
物重
勻速上升速度
所用時間
做功
2×103N
4m/s
4s
3.2×104J
4×103N
3m/s
4s
4.8×104J
1.6×104N
2m/s
1s
3.2×104J
比較三個起重機做工的快慢?
比較A和B:它們做功時間相等,WA
比較A和C:它們做功相等, tA
學生可能有以下認識:
1.選擇相同時間,比較做功多少,做功多的,做功就快;
2.選擇做相同的功,比較做功的時間長短,時間長的,做功就慢;
3.類比“速度”的定義方法,用做功和完成這些功所花的時間的比值來定義“功率”。 引導學生思考:如何比較物體做功快慢?討論中注意培養學生的發散思維能力和批判思維能力。
對學生提出的各種方案可能有問題或不完整,教師應鼓勵學生在交流中補充完善自己的認識。教學中注意引導學生類比如“速度”、“加速度”概念的定義方法,體會比值法定義功率概念。 (一)功率P的有關內容 1.功率的定義:功跟完成這些功所用時間的比值,叫做功率
功率是表示物體做功快慢的物理量的物理量,功率是標量,在國際單位制中功率的單位是瓦特。
2.功率的定義式:
3.物理意義:表示物體做功快慢的物理量。
4.單位:國際單位:瓦特(w),常用單位:千瓦(kw) 討論與交流:
小實驗:把一段粉筆放在書的封面上,打開書的封面形成一個斜面,并使粉筆開始下滑。請同學仔細分析一下,在下滑的過程中粉筆共受到幾個力的作用?哪些力做正功?哪些力做負功?哪些力不做功?如果斜面的傾角增大,情況會有什么變化?傾角增大時,功率是否也增大? 說明:用已知物理量的比值定義新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用該方法能夠進一步揭示和表述被探究對象的某些物理性質及變化規律,像我們已經研究過的速度、加速度等物理量就是用這種方法來定義的。 (二)、額定功率和實際功率 1.額定功率:指動力機器長時間正常工作時的最大輸出功率,也就是機器銘牌上的標稱值。額定功率是動力機器的重要性能指標,一個動力機器的額定功率是一定的。
2.實際功率:指機器工作時實際輸出的功率。
動力機器不一定在額定功率下工作,機器長期正常工作時的實際功率總是小于或等于額定功率。實際功率不應大于額定功率。實際功率長時間大于額定功率時會縮短機器使用壽命甚至會損壞機器(短時間內實際功率略大于額定功率是可以的。 教師:人力直接做功能否像汽車做功那樣快呢?汽車做功能否像飛機做功那樣快呢?人如果做功過快,會產生什么后果呢?汽車超負荷運轉會產生什么后果呢?
教師:奧運長跑運動員能否用100m短跑的速度來完成5000m的賽跑路程呢?為什么? 讓學生通過思考自己身邊所熟悉的問題,認識額定功率和實際功率的概念以及概念的意義。
(三)、功率與速度:P=Fvcosθ 1.表達式推導:
2.式中F是對物體做功的力,v是物體的運動速度,θ是F和速度v之間的夾角。
3.在F和v同向時θ=0,表達式為:P=Fv。
4.P=W/t是功率的定義式,它普遍適用,不管是恒力做功,還是變力做功,不管是機械功還是電功等它都適用。但由它求得的一般是平均功率。公式P=Fvcosθ,式中θ為F與 v 的夾角。v為物體的對地速度。當v為平均速度時,求得的功率為平均功率,當v為瞬時速度時,求得的功率為瞬時功率。 教師:一部汽車載重時和空車時,在公路上以相同的速度行駛,試討論這兩種情況下汽車的輸出功率是否相同?為什么?
學生的回答可能有:
⑴載重汽車與地摩擦力較大,牽引力也大,由于行駛速度一樣,故相同時間內,載重車的牽引力做功較多,所以載重汽車的輸出功率較大;
⑵載重汽車行駛得比空車慢,因此功率較小;
⑶載重汽車比空車費力,因此載重車的輸出功率較空車時要大些。 上述分析討論的目的是啟發學生思考功率與力和速度有何關系。學生分析可能會出現片面和不完整回答,教師要參加到學生的討論分析中,幫助、啟發和引導學生形成正確的認識。得出正確的答案。
接著,教師引導學生思考,如何計算牽引力的功率。(讓學生根據所學知識和功率定義式進行推演,培養良好的科學思維能力和思維習慣) (四)、力的平均功率和瞬時功率 1.平均功率
(1)描述力在一段時間內做功的快慢。
(2)計算公式:
P=W/t ①
②
θ=0時, P=Fv ③
注意:應用②③式計算時注意:力F必須是恒力,v為一段時間t內的平均速度。
(3)平均功率對應于一段時間或一個過程,并且同一物體在不同時間段內的平均功率一般不相同,因此說平均功率時一定要說明是哪一段時間內的平均功率。
2.瞬時功率
(1)力在某一時刻的功率,對應于物體運動的某一時刻或某一位置。
(2)計算公式:
P=Fvcosθ
P=Fv (F與v同向時)式中v表示某一時刻的瞬時速度。 教師引導學生閱讀課本56頁做一做。
分析討論:
由v=s/t求出的是物體在時間t內的平均速度,代入公式P=Fv求出的功率是F在時間t內的平均功率;如果t取得足夠小,則v表示瞬時速度,此時由P=Fv求得的功率就是F在該時刻的瞬時功率。即當v為平均速度時,求得的功率就是平均功率,v為瞬時速度時,求得的功率就是瞬時功率。 總結:
v是平均速度 ,P是平均功率 (F為恒力,且F與 同向)。
v是瞬時速度,P是瞬時功率。
說明:如果物體做勻速直線運動,由于瞬時速度與平均速度相等,故此時平均功率等于瞬時功率。
(五)、對公式P=Fv的討論 1.此公式的意義是:當力F與物體運動(瞬時)速度v方向一致時,力的實際瞬時功率就等于力F和運動速度v的乘積,對于機車(汽車、火車等交通工具或動力裝置),牽引力F與物體運動速度v一般方向一致,可用公式P=Fv計算實際瞬時功率(稱牽引力的功率、發動機的輸出功率),特別注意:F為機車的牽引力,并非機車所受的合力。
2.當P一定時,F∝1/v,即做功的力越大,其速度就越小,如:汽車在發動機功率一定時上斜坡,司機用換擋的辦法(變速調節裝置)減小速度以獲得較大的牽引力滿足上坡的需要。
功和功率的公式第 2 篇【教學目標】
一、知識與技能
1.理解功率的定義及額定功率與實際功率的定義;
2.,的運用。
二、過程與方法
1.通常指平均功率,為瞬時功率;
2.,分析汽車的啟動,注意知識的遷移。
三、情感、態度與價值觀
感知功率在生活中的實際應用,提高學習物理科學的價值觀。
【重、難點分析】
1.重點:教學重點是理解功率的概念;功率的物理意義是本節的重點內容,如果學生能懂得做功快慢表示的'是能量轉化的快慢,自然就能感悟出功率實際上是描述能量轉化快慢的物理量。
2.難點:理解功率與力、速度的關系,瞬時功率和平均功率的計算。瞬時功率的概念學生較難理解,這是難點。學生往往認為,在某瞬時物體沒有位移就沒有做功問題,更談不上功率了。如果學生沒有認識到功率是描述能量轉化快慢的物理量,這個難點就不易突破,因此,在前面講清楚功率的物理意義很有必要,它是理解瞬時功率概念和物理意義的基礎。
【教學方法】
本節課的教學立足于培養學生的思維能力,通過學習物理研究方法,讓學生學會思考問題。在建立“功率”概念中,讓學生體會用比值方法來建立一個新概念。通過汽車起動過程的分析,著重培養學生的邏輯思維,引導學生認識物理與社會生活的密切聯系,綜合運用動力學知識和功率概念分析問題和解決問題的能力。通過學生設計測量人的做功功率的實驗,達到學以致用的目的,培養學生運用科學知識解決實際問題能力。
【教學步驟】
一、課前活動,引入課題(采取比賽的形式組織教學)
二、功率的定義、公式和單位(主要采用啟發式)
三、平均功率與瞬時功率(通過例題,加深對平均功率和瞬時功率概念的理解)
四、實際功率和額定功率(引導學生自學)
功和功率的公式第 3 篇一、教學目標《功率》教學設計
(一)知識與技能目標:
1.知道功率是描述物體做功快慢的物理量。
2. 理解功率的物理意義,掌握功率的計算公式、單位。
(二)過程與方法:
1.能通過實例、作圖等多種方式來描述功率,能用公式計算功率。
2.通過日常生活中的實例和生產中的實際,在討論中使學生能理解功率的概念。
3.會設計實驗,估測功率。
(三)情感、態度與價值觀:
在實踐活動中培養學生運用物理知識的能力
二、教學重點:
功率的概念和物理意義
三、教學難點:
理解功、功率、機械效率的區別與聯系。設計實驗估計各種情況下的功率。
四、教學方法
討論法
五、教學準備
六、學情分析
雖然我們就生活在大氣中,但由于空氣看不見,摸不著,所以很可能會忽視大氣壓強的存在,因此通過演示實驗和自主性學習體驗到大氣壓強的存在是這節課的'重點,也是引導學生體會到大氣壓存在的關鍵。然后再通過一些生活實例和信息贈予加以鞏固和延伸。關于大氣壓強產生的原因和方向,可通過與液體壓強的方向類比和探究活動兩種方式得出結論,從而鞏固加深對已學的固體、特別是液體壓強知識的理解,盡管三者之間各有自己的特點。另外,通過極具說服力的實驗和問題和情景的巧妙設計,突出重點、突破難點,以加強學生運用所學知識解決實際問題的能力。
七、教學過程:
一、新課導入
問題1:小明的教室在五樓,通常上樓需要1.5min,一次他跑步上樓只用了40s,請問:
⑴小明在兩種情況下,做的功是否相同?
⑵你認為這兩種上樓方法從物理的角度思考,有什么不同?
問題2:有一堆沙子約1t,要送到七樓上去,一種方法是把它們裝在桶里,一桶一桶的抬上去;另一種方法使用小型塔吊一次吊到七樓。你認為兩種情況下,對沙子做功是否相同?說出你的理由。
用這兩種方法運送沙子,所用的時間是否相同?哪一個快?
得出:為了描述做功的快慢,需要引進一個新的物理量___功率
二、關于功率的概念
1.用速度可以表示物體運動快慢來類比,講述功率的定義:
單位時間內做的功叫做功率。用字母P來表示。
2.功率的計算公式:
3.功率的單位:在國際單位制中叫瓦特,簡稱瓦,用符號W表示。 1W=1J/s
(瓦特:英國工程師、發明家)
4.在工程技術中,功率常用的單位還有:千瓦(kW)、兆瓦(MW)
換算關系:1kW=103W 1MW=106W
三、介紹一些常見物體的功率:記住人平時騎自行車的功率約為60~80W.
四、設計、實施估測人的功率的實驗
1.回顧功率的計算公式
2.在現代生活中,在制定健身訓練計劃時,常常要測出在正常情況下人的功率。指出在學校里,可以利用臺階進行測量。
3.請同學根據學過的知識回答:
⑴需要測量哪些物理量,可以測出人的功率?
⑵所需要的測量工具是什么?
⑶計算功率的表達式是怎樣的?
⑷設計出記錄表格
實驗
次數重力G/N臺階數
n一級臺階高度h/m時間
t/s功率P/W
4.與同學合作,測量在不同情況下人的功率。
5.想一想:
⑴還有哪些簡便的方法可以測出人的功率?(如跳繩、跑步等)
⑵健身教練為什么能通過音樂節奏的變化來控制學員的運動量?
五、板書設計:
1.用速度可以表示物體運動快慢來類比,講述功率的定義:
單位時間內做的功叫做功率。用字母P來表示。
2.功率的計算公式:
3.功率的單位:瓦特W 1W=1J/s
常用的單位還有:千瓦(kW)、兆瓦(MW)
換算關系:1kW=103W 1MW=106W
功和功率的公式第 4 篇教學目標:
知識與技能:知道機械功的兩個要素,知道機械功的概念、公式及單位。知道機械功率的概念、定義式及單位;能計算機械功和功率。能用生活、生產中的實例解釋機械功的含義。
了解功的原理,知道使用任何機械都不能省功。
過程與方法:通過功率的教學,使學生理解類比的物理方法。
情感態度與價值觀:具有對科學的求知欲,樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理,具有科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識。
教學重點:功、功率概念的理解
教學難點:判斷力是否對物體做功,以及功與功率的計算
媒體運用:多媒體課件
教 學 流 程:
新課引入:提問學生回答日常生活中“功”的含義。思考力學里所說的“功”含義。演示實驗:在水平長木板用相同大小的力分別拉一木塊和小車。在實驗基礎上引入本課內容。
學生思考、回答:觀察木塊、小車的運動狀態,思考并評價這兩個力的作用成效
(設計意圖:激發學生積極思考問題。使抽象的知識形象、具體,便于學生接受。)
新課教學:1.由課前的演示實驗引導學生總結出力學中關于“功”的確切含義:
如果一個力作用在物體上,并且使物體在力的方向上通過一段距離,這個力的作用就有了成效,力學里面就說這個力做了功。
學生根據觀察進行總結功的概念
(設計意圖:進行功的概念教學,讓學生初步理解功的含義)
2.請學生觀察:
分析課件中力是否做功;并總結力學中的做功有哪些共同特點?(分組討論總結。)
針對實際生活中的例子,總結生活中不做功的三種情況
板書:功的兩個必要因互及三種不做功情況
學生觀察、思考、回答各圖中力做功和沒有做功的原因,分析、概括、總結出做功的兩個必要因素及不做功的三種情況。
(設計意圖:通過對做功的兩個必要因素的分析以及三種不做功情況的總結,使學生更好的理解機械功的概念。)
3.功的計算:思考:功的大小與什么因素有關呢?能舉出生活中的實例加以說明。
觀察課件:功的大小怎樣計算分析?給出物理出中的規定:功等于力與物體沿力的方向移動距離的乘積。
板書:功的計算公式:功=力XXXXX距離 W=Fs
單位:焦耳,簡稱焦符號J 1焦=1牛XXXXX米(1J=1NXXXXXm)
出示例題,啟發學生分析計算。
學生思考、分析、總結并記憶基礎知識。運用公式進行簡單計算
(設計意圖:生活中實例感受功的大小與力的大小及移動物體的距離有關,并記憶功的計算公式及單位,并進行簡單的計算。)
4.理解功率:
根據生活中的實際場景分析:(課件)
思考:功有大小之分?有沒有做功快慢的區別呢?怎樣比較做功的快慢呢?
學生分析、討論,總結
(設計意圖:知道比較做功快慢的方法,掌握計算功率的公式,能分析簡單的問題。)
5.功的原理
思考:機械能夠做功嗎?使用機械是否省功?指導學生探究實驗。
分析實驗數據,啟發學生討論歸納出
學生提出問題,猜想在教師的啟發下,設計實驗方案,并在實驗基礎上進行分析、論證。
(設計意圖:培養學生的學生分析計算能力培養學生實驗能力、合作意識及分析概括能力。學會科學探究方法。)
課堂小結:請學生談自己知道本節哪些知識,還想知道哪些內容及對本課的感受,教師進行情感激勵。
作業:
板書設計:第三節 功 功率
做功
功:如果物體受力且沿受力方向移動一定的距離,就說力對物體做了 功。
功的兩個必要因素:
不做功的三種情況:
功的計算:
計算公式: 單位:2、例題
功率:1、物理意義:2、定義:3、單位:
功的原理:內容:
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