3功率,教學(xué)目標(biāo),【重點(diǎn)】理解功率的概念【難點(diǎn)】理解功率與力、速度的關(guān)系，瞬時(shí)功率和平均功率的計(jì)算,重點(diǎn)難點(diǎn),“功率”概念的建立，采用了物理學(xué)中經(jīng)常使用的比值定義法，所以本節(jié)課的教學(xué)應(yīng)立足于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，通過學(xué)習(xí)物理研究方法，使學(xué)生學(xué)會(huì)思考問題在機(jī)車啟動(dòng)過程的分析著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物理與社會(huì)生活的密切聯(lián)系，綜合運(yùn)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功率概念分析問題和解決問題通過學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)量機(jī)械功率的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到學(xué)以致用的目的，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,教學(xué)建議,【導(dǎo)入一】教師活動(dòng)：初中我們學(xué)過做功的兩個(gè)因素是什么？學(xué)生思考并回答：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動(dòng)的距離擴(kuò)展：高中我們已學(xué)習(xí)了位移，所以做功的兩個(gè)要素我們可以認(rèn)為是：作用在物體上的力；物體在力的方向上移動(dòng)的位移,新課導(dǎo)入,一個(gè)物體受到力的作用，且在力的方向上移動(dòng)了一段位移，這時(shí)，我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功在初中學(xué)習(xí)功的概念時(shí)，強(qiáng)調(diào)物體運(yùn)動(dòng)方向和力的方向的一致性，如果力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向不一致呢？相反呢？力對(duì)物體做不做功？若做了功，又做了多少功？怎樣計(jì)算這些功呢？本節(jié)課我們來繼續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)功的知識(shí)，在初中的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展,新課導(dǎo)入,【導(dǎo)入二】應(yīng)用實(shí)物器材，讓幾位學(xué)生到臺(tái)上動(dòng)手操作將物體從一個(gè)位置移動(dòng)到另一位置例如：1出示茶杯，要求學(xué)生動(dòng)手將茶杯從講臺(tái)桌的一端移動(dòng)到另外一端(或移到窗臺(tái)上)2將一桶水從教室左端提到右端3放有重物并帶有拉繩的小車從教室的前排拉到后排讓學(xué)生動(dòng)手操作上述幾種過程并將操作過程用示意圖展示在黑板上,新課導(dǎo)入,預(yù)測(cè)：學(xué)生可以采用不同的方法，如平推、上提、斜拉等搬運(yùn)方法達(dá)到搬運(yùn)的目的教師提出問題：幾位同學(xué)在上述操作過程中，他們對(duì)物體的作用力在哪些階段做了功？所做的功如何計(jì)算？,新課導(dǎo)入,1物理意義：功率是表示做功快慢的物理量2定義：功W與完成這些功所用時(shí)間t的比值3定義式：_4單位：在國(guó)際單位制中，功率的單位是_，簡(jiǎn)稱_，符號(hào)是_.1W1J/s，1kW103W.,功率,知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)一,瓦特,瓦,W,知識(shí)必備,實(shí)際輸出,1當(dāng)一個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上時(shí)，這個(gè)力對(duì)物體做功的功率等于_與物體_的乘積2關(guān)系式：P_(1)若v是物體的平均速度，則PFv對(duì)應(yīng)這段時(shí)間內(nèi)的_功率(2)若v是瞬時(shí)速度，則P表示該時(shí)刻的_功率,功率與速度,知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)二,力,運(yùn)動(dòng)速度,Fv,平均,瞬時(shí),想一想不論是人力直接做功，還是使用牛、馬等畜力做功，或者是利用機(jī)械來做功，人們除了關(guān)注做功的多少，為什么還要關(guān)注做功的快慢呢？要點(diǎn)總結(jié)1功率的概念是通過比值形式定義的，因此不能籠統(tǒng)地說完成的功越多，功率就一定越大2對(duì)于功率的計(jì)算主要有以下途徑：通過定義式_計(jì)算(得到的是平均功率)；通過_計(jì)算(v是平均速度則P為平均功率，v是瞬時(shí)速度則P為瞬時(shí)功率)說明：如果F、v二者存在夾角，則用PFvcos來計(jì)算功率,學(xué)習(xí)互動(dòng),功率的理解和計(jì)算,考點(diǎn)一,PFv,學(xué)習(xí)互動(dòng),例1在F6N的水平力作用下，質(zhì)量m3kg的物體在光滑水平面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3s求：(1)力F在t3s內(nèi)對(duì)物體做的功；(2)力F在t3s內(nèi)對(duì)物體做功的平均功率；(3)在3s末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率,答案(1)54J(2)18W(3)36W,學(xué)習(xí)互動(dòng),1,學(xué)習(xí)互動(dòng),點(diǎn)評(píng)在功率的兩個(gè)公式中，用定義式計(jì)算的一定是平均功率，而用PFv計(jì)算時(shí)，如果v是平均速度，則功率為平均功率，如果v是瞬時(shí)速度，則功率為瞬時(shí)功率,想一想汽車上坡時(shí)，司機(jī)要通過換擋來減小速度，這是為什么呢？要點(diǎn)總結(jié)1公式PFv中，F(xiàn)為作用在物體上的力，v為物體_大小，P為F對(duì)物體做功的功率2當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P一定時(shí)，牽引力F與機(jī)車速度v成_,學(xué)習(xí)互動(dòng),功率和速度的關(guān)系,考點(diǎn)二,對(duì)地速度,反比,學(xué)習(xí)互動(dòng),例2已知飛機(jī)飛行時(shí)所受阻力與其速度成正比，如果某戰(zhàn)斗機(jī)以v的速度水平勻速行駛時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P.當(dāng)該戰(zhàn)斗機(jī)以3v的速度水平勻速行駛時(shí)，戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為()APB3PC6PD9P,答案D,解析根據(jù)題意可知，戰(zhàn)斗機(jī)以速度v水平勻速行駛時(shí)，戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力為FFfkv，此時(shí)戰(zhàn)斗機(jī)的功率為PFvkv2；當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)以3v的速度勻速行駛時(shí)，戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力變?yōu)镕Ffk3v，此時(shí)戰(zhàn)斗機(jī)的功率變?yōu)镻F3v9kv2，聯(lián)立可得P9P.,點(diǎn)評(píng)本題的分析要注意以下兩點(diǎn)：第一，戰(zhàn)斗機(jī)水平勻速飛行，其動(dòng)力與阻力大小相等；第二，戰(zhàn)斗機(jī)速度發(fā)生變化時(shí)，其所受阻力也相應(yīng)發(fā)生變化,學(xué)習(xí)互動(dòng),例3將一物體用輕質(zhì)細(xì)線拴住，一端固定于O點(diǎn)，將細(xì)線拉直并使細(xì)線處于水平狀態(tài)，如圖731所示，將物體無初速度釋放，物體下擺到懸點(diǎn)正下方過程中，重力的瞬時(shí)功率變化情況是()A一直增大B一直減小C先增大后減小D先減小后增大,圖731,答案C,解析在剛釋放時(shí)，物體的速度為零，故重力的瞬時(shí)功率為零到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，物體的速度最大，但速度方向與重力的方向垂直，故重力的瞬時(shí)功率也為零但下落過程中重力的瞬時(shí)功率并不為零，故重力的瞬時(shí)功率先增大后減小，C選項(xiàng)正確,想一想你能設(shè)法估測(cè)一名滑冰運(yùn)動(dòng)員沿水平直線滑行時(shí)的功率嗎？需要做哪些測(cè)量工作？要點(diǎn)總結(jié)現(xiàn)實(shí)生活、工作以及體育比賽中有很多做功情景，如跑步、跳繩、搬運(yùn)貨物、拋接物體等都涉及做功問題，也都會(huì)涉及功率問題將這些活動(dòng)進(jìn)行合理模型化轉(zhuǎn)化是計(jì)算其功率的關(guān)鍵,學(xué)習(xí)互動(dòng),生活中的功率問題,考點(diǎn)三,學(xué)習(xí)互動(dòng),例42014年9月22日，林清峰代表中國(guó)舉重隊(duì)出戰(zhàn)韓國(guó)仁川亞運(yùn)會(huì)男子舉重項(xiàng)目69公斤級(jí)的比賽，并且拿到了金牌比賽中，林清峰第二次試舉，他成功舉起187公斤杠鈴，歷時(shí)約3s，則林清峰在舉起杠鈴過程中的平均功率是()A一百瓦左右B一千瓦左右C幾千瓦D幾十千瓦,答案B,學(xué)習(xí)互動(dòng),點(diǎn)評(píng)本題的分析主要是做好兩方面工作：其一，舉重運(yùn)動(dòng)的模型化轉(zhuǎn)化，將舉重運(yùn)動(dòng)視為物體豎直上升的運(yùn)動(dòng)，且其始、末速度為零；其二，做好相關(guān)數(shù)據(jù)的估計(jì)，例如本題中杠鈴上升的高度近似為2m、舉重過程持續(xù)的時(shí)間約為3s等數(shù)值的估計(jì)，不能出現(xiàn)脫離實(shí)際的錯(cuò)誤,備用習(xí)題,一輛汽車以功率P1在平直公路上勻速行駛，若駕駛員突然減小油門，使汽車的功率減小為P2并繼續(xù)行駛?cè)粽麄€(gè)過程中阻力恒定不變，此后汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力將()A保持不變B不斷減小C突然減小，再增大，后保持不變D突然增大，再減小，后保持不變,解析由P1Fv知，當(dāng)汽車以功率P1勻速行駛時(shí)，F(xiàn)Ff，加速度a0.若突然減小油門，汽車的功率由P1減小到P2，則F突然減小整個(gè)過程中阻力Ff恒定不變，即F<Ff，此時(shí)加速度a<0，所以汽車將減速由P2Fv知，此后保持功率P2不變繼續(xù)行駛，v減小，F(xiàn)增大當(dāng)FFf時(shí)，汽車不再減速，而以一較小速度勻速行駛，牽引力不再增大,答案C,自我檢測(cè),1(對(duì)功率的理解)(多選)關(guān)于功率，下列說法中正確的是()A功率是表示力做功多少的物理量B功率是表示力做功快慢的物理量C做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率一定越小D力做功越多，功率不一定越大,答案BD,自我檢測(cè),2(PFv的理解)汽車上坡的時(shí)候，司機(jī)必須換擋，其目的是()A減小速度，得到較小的牽引力B增大速度，得到較小的牽引力C減小速度，得到較大的牽引力D增大速度，得到較大的牽引力,答案C,自我檢測(cè),3(功率的計(jì)算)(多選)如圖732甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)，質(zhì)量為2kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，由此可知(g取10m/s2)()A物體加速度大小為2m/s2BF的大小為21NC4s末F的功率大小為42WD4s內(nèi)F做功的平均功率為21W,圖732,學(xué)習(xí)互動(dòng),答案CD,