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功率物理教案

第一篇：功率物理教案（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表示完成这些功所用的时间，p表示功率，则：p=w/t明确告诉学生上式即为功率的定义式，然后说明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，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：p=w/t(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＝w/t=w=f·s/t，而s/t=v所以：p=f·v当t值足够小时，v就表示某一时刻的瞬时速度，所以这时p就表示该时刻的瞬时功率．因此p＝f·v就是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1所示，位于水平面上的物体a的质量m＝5kg，在f＝10n的水平拉力作用下从静止开始向右运动，位移为s＝36m时撤去拉力f．求：在下述两种条件下，力f对物体做功的平均功率各是多大？(取g＝10m/s2)(1)设水平面光滑；(2)设物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.15．解答过程可分为三个阶段：①让学生计算力f在36m位移中所做的功，强调功只由f和s这两个要素决定，与其它因素无关，因而两种情况下力f做的功相同，均为w＝360j．②由同学计算这两次做功所用的时间．用牛顿第二定律求出：分别求出t1＝6s，t2＝12s．③用功率的定义式即平均功率的计算公式求得p1