高中物理功和功率教案有哪些
高中物理功和功率教案有哪些
教案是教師上課必備的工具，課前做好教案才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。以下是學(xué)習(xí)啦小編分享給大家的高中物理功和功率教案，希望可以幫到你!
高中物理功和功率教案
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.知道功率。能說出功率的物理意義，并能寫出功率的定義式及其單位。
2.能結(jié)合生活中的實(shí)例說明功率的含義。
3.能應(yīng)用功率的定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，并能利用功率的概念設(shè)計(jì)測(cè)量生活中功率的大小。
(二)過程與方法
1.經(jīng)歷探究人體的輸出功率的過程，進(jìn)一步熟悉科學(xué)探究的基本步驟。
2.通過資料認(rèn)識(shí)常見運(yùn)動(dòng)物體的功率大小，了解功率在實(shí)際應(yīng)用的重要價(jià)值。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過測(cè)量活動(dòng)的組織安排，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和協(xié)作能力。
2.進(jìn)一步形成樂于探究自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的習(xí)慣，增強(qiáng)將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識(shí)。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
本節(jié)在學(xué)習(xí)機(jī)械功之后，從做功快慢的角度認(rèn)識(shí)功這個(gè)物理量。功率在實(shí)際生活中具有重要意義，也是后續(xù)學(xué)習(xí)電功率等知識(shí)的基礎(chǔ)。
教科書通過對(duì)生活、生產(chǎn)實(shí)例的分析，采用比值定義的方法引入功率的概念。要求學(xué)生明確功率的物理意義，能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，并能利用功率的概念測(cè)量生活中功率的大小。對(duì)功率概念的認(rèn)識(shí)是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。功率與功的關(guān)系和物體運(yùn)動(dòng)速度與距離的關(guān)系相似，學(xué)生在學(xué)習(xí)速度概念的基礎(chǔ)上容易進(jìn)行知識(shí)的正遷移，所以，可以結(jié)合實(shí)例采用類比的方法引入功率的概念。這樣既有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)與記憶，也可以滲透科學(xué)方法教育。
教學(xué)重點(diǎn)：功率的概念和利用公式的計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)功率意義的理解。
三、教學(xué)策略
與速度、密度和壓強(qiáng)的定義方法相同，功率也是采用比值法定義的物理量。教學(xué)中通過人上樓的實(shí)例創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生思考做相同的功，用時(shí)不同，引出做功快慢的問題，為功率概念的提出做鋪墊。類比速度是表征物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，做功的快慢取決于相同時(shí)間內(nèi)做功的多少，因此新概念的引入需要用功與做功所用時(shí)間的比來完成，它的大小為單位時(shí)間，內(nèi)所做的功。
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體課件、磅秤、秒表、刻度尺等。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) | 教師活動(dòng) | 學(xué)生活動(dòng) | 設(shè)計(jì)意圖 | |||||||||||||||||
導(dǎo)入新課（5分鐘） | 問題：小明的教室在五樓，通常上樓需要1．5min，他跑步上樓只用了40s，請(qǐng)問：（1）小明在兩種情況下，做的功是否相同？ （2）你認(rèn)為這兩種上樓做功方法，從物理的角度思考有什么不同？ 人們?cè)谏a(chǎn)、生活和工作中使用了大量的機(jī)械來做功，這與人力直接做功或畜力做功，在完成的快慢方面有何不同？請(qǐng)舉例說明。 為了描述做功的快慢，需要引進(jìn)一個(gè)新的物理量──功率。 | 學(xué)生思考并回答。 學(xué)生所舉事例可能有： 人上高樓（如16層樓）時(shí)，乘電梯比走路要快得多；拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快得多；挖土機(jī)與人，要完成相同的挖土任務(wù)，人花的時(shí)間要長得多；從水井里提水，使用抽水機(jī)比人工要快得多。 | 從生活中的實(shí)際問題引入新課，增強(qiáng)了生活與物理的聯(lián)系。 能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性。 | |||||||||||||||||
新課教學(xué)（30分鐘） | 一、功率概念的引入 回憶以前我們是如何比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的。啟發(fā)同學(xué)們思考如何比較做功的快慢。 用速度可以表示物體運(yùn)動(dòng)快慢來類比，講述功率的定義： 功與做功所用時(shí)間的比值叫做功率，功率在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)做的功。 公式：功率=功/時(shí)間 如果用W表示功，t表示時(shí)間，P表示功率，則可以把上式寫成P=W/t（板書） 思考：類比速度的單位，功率的單位應(yīng)該是什么？ J/s有一個(gè)專門的名稱叫瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，用字母w表示，是為了紀(jì)念英國的物理學(xué)家瓦特而用他的名字命名的。 1W=1J/s 在工程技術(shù)中，功率常用的單位還有：千瓦（kW）、兆瓦（MW），它們與瓦之間的換算關(guān)系是什么？ 換算關(guān)系：1kW=103W 1MW=106W 練習(xí)：結(jié)合速度的定義、計(jì)算和單位，完成下列表格
介紹一些常見物體的功率，記住人平時(shí)騎自行車的功率約為60～80W。 例題：下列關(guān)于功率的說法中，正確的是（ ） A．物體做功越多，功率越大 B．物體做功時(shí)間越短，功率越大 C．物體做功越快，功率越大 D．物體做功時(shí)間越長，功率越大 | 速度單位是距離單位與時(shí)間單位復(fù)合而成的，是m/s。功率的單位應(yīng)該是功的單位與時(shí)間單位復(fù)合而成的，應(yīng)該是J/s。 學(xué)生積極思考，完成表格。 通過分析讓學(xué)生明白，功和功率是兩個(gè)不同的概念。功率是單位時(shí)間內(nèi)做的功，物體做的功多，但做功用的時(shí)間較長，功率不一定大，A錯(cuò)。物體做功時(shí)間短，但做的功太小，功率也不一定大，B錯(cuò)。物體做功越快，其含義是做相等的功用的時(shí)間短，或相等時(shí)間內(nèi)做的功多，所以功率越大，C正確。物體做功時(shí)間長，而做的功如果太少，功率反而越小。 | 運(yùn)用類比，從科學(xué)方法角度對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)類比法和比值定義法有更深刻的認(rèn)識(shí)，為今后研究類似問題提供方法上的幫助。 讓學(xué)生區(qū)別做功快慢與做功多少，明白功和功率是兩個(gè)不同的概念。 | |||||||||||||||||
| 二、功率的測(cè)量 上課鈴響了，你和你的同伴都從一樓爬到了四樓，你們倆的功率誰的大？如何測(cè)量你們爬樓的功率？ 思考：（1）需要測(cè)量哪些物理量，才能測(cè)出人的功率？（在學(xué)校里，人爬樓的高度通?？梢岳靡浑A臺(tái)階的高度×臺(tái)階數(shù)進(jìn)行測(cè)量）。 （2）所需要的測(cè)量工具是什么？ （3）計(jì)算功率的表達(dá)式是怎樣的？ （4）設(shè)計(jì)出記錄表格
與同學(xué)合作，測(cè)量在不同情況下人的功率。 想一想：還有哪些簡(jiǎn)便的方法可以測(cè)出人的功率？（如跳繩、俯臥撐等）。 指導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)計(jì)算功率的另一公式： 由 和 可得 指出 對(duì)解決車、船的速度、功率、牽引力的問題較為方便。 計(jì)算時(shí)注意“F”的單位是N，“v”的單位是m/s，此時(shí)“P”的單位才是W。 公式 說明，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)，牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比。當(dāng)需要較大的牽引力時(shí)，要減小其行進(jìn)的速度。汽車爬坡時(shí)，司機(jī)采取的換擋減速的辦法，以獲得較大的牽引力。 例題：一輛小轎車以10m/s的速度勻速通過一隧道，若該小轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為6000N，求：（1）小轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多少？ （2）5秒內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為多少？ 練習(xí)：一輛功率為45kW的汽車，以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛30km，求汽車受到的阻力 | 學(xué)生思考、討論，明確需要測(cè)量人的重力或質(zhì)量G、一級(jí)臺(tái)階的高度h、跳過的臺(tái)階數(shù)n、所用的時(shí)間t。需要的測(cè)量工具是磅秤、秒表、刻度尺。計(jì)算功率的表達(dá)式是 。 根據(jù)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄于表格中。 學(xué)生聽講并練習(xí)。 | 通過估測(cè)人體登樓的功率的活動(dòng)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和求知欲，在解決問題的探究過程中獲得成功的喜悅。 會(huì)用公式 解決簡(jiǎn)單的問題。 | ||||||||||||||||||
| 課堂小結(jié)（5分鐘） | 通過今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有哪些收獲？在實(shí)驗(yàn)探究中又存在哪些問題？還有什么想探究的問題？ | 學(xué)生可以個(gè)別回答，或相互交流，在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)小結(jié)。 | 促進(jìn)知識(shí)的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達(dá)能力。 |
高中物理功和功率知識(shí)點(diǎn)
一、功
1、物體受到力的作用并且在力的方向上發(fā)生一段位移，就叫做力對(duì)物體做了功.
力和在力的方向上發(fā)生的位移是做功的兩個(gè)不可缺少的因素.
2、計(jì)算功的一般公式：.
其中F應(yīng)是恒力，S是物體對(duì)地位移，是F與位移S的夾角.
若=90°，則F不做功;若≤<，F(xiàn)做正功;若<≤，F(xiàn)做負(fù)功或說成物體克服F做了功.
3、功是標(biāo)量
功的正、負(fù)表示是動(dòng)力對(duì)物體做功還是阻力對(duì)物體做功，前者取正，后者取負(fù).
當(dāng)物體受幾個(gè)力作用時(shí)，計(jì)算合外力的功有兩種方法：
一是先用平行四邊形定則求出合外力，再根據(jù)計(jì)算功.
其中應(yīng)是合外力與位移s的夾角.
二是先分別求各外力的功：，……再求各外力的功的代數(shù)和.
二、功率
1、功率是表示物體做功快慢的物理量.功跟完成這些功所用的時(shí)間的比叫做功率.
2、公式
(1)，這是物體在時(shí)間內(nèi)的平均功率.
(2).若是瞬時(shí)速度，則P是瞬時(shí)功率;若是平均速度，則P是平均功率.是F與方向間的夾角.
3、發(fā)動(dòng)機(jī)銘牌上的額定功率，是指該機(jī)正常工作時(shí)的最大輸出功率，并不是任何時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)的功率都等于額定功率.實(shí)際輸出功率可在零和額定功率之間取值.
發(fā)動(dòng)機(jī)的功率即是牽引力的功率，.在功率一定的條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的力F跟運(yùn)動(dòng)速度成反比.
高中物理能力要求
要學(xué)好高中物理，必須具備五種能力，即：理解能力、情境想象與推理能力、分析綜合能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力以及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α，F(xiàn)具體分析如次：
(一)、理解能力
1、掌握物理概念和規(guī)律產(chǎn)生的背景。如萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是在開普勒三定律基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。2、掌握物理概念和規(guī)律的確切含義。如a=F/m以及I=u/R不能理解為簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)式。3、掌握物理知識(shí)間的相互關(guān)系。如運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)關(guān)系，動(dòng)力學(xué)和功與能是從不同角度研究物體運(yùn)動(dòng)。4、掌握物理概念和規(guī)律的成立條件和適應(yīng)范圍。如電場(chǎng)中對(duì)E=F/q(定義式)及E=KQ/r2(點(diǎn)電荷的電場(chǎng))兩公式的理解等。5、依據(jù)對(duì)物理概念和規(guī)律解釋問題和進(jìn)行判斷。如緩沖運(yùn)動(dòng)、薄膜干涉等物理現(xiàn)象的解釋。
(二)、情境想象與推理能力
所謂情境想象，就是要將物理過程想象成純理想化物理模型。實(shí)際實(shí)驗(yàn)中總不能排除干擾或非本質(zhì)因素，必須借助思考過程的“純化”或“簡(jiǎn)化”想象出理想情景。這種舍棄或簡(jiǎn)略稱為舍象思維。舍象主要是邏輯思維，運(yùn)用特有的邏輯規(guī)律，采用分析、比較、概括、歸納、演繹等思維方法進(jìn)行嚴(yán)格推理過程所得出正確物理規(guī)律。如理解伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)，將情境想象和推理結(jié)合起來。
(三)、分析綜合能力
首先要明確分析的具體目標(biāo)，即明確研究對(duì)象，用什么物理規(guī)律解決問題。其次是首要掌握解答物理問題時(shí)常用的分析方法。如分步分析、結(jié)構(gòu)分析、圖解分析、對(duì)比分析等方法。第三，進(jìn)行分析過程中注意幾個(gè)問題。以力學(xué)為例：1)、分析物理過程。2)、注意受力分析。3)、挖掘隱含條件。4)、注意用能量觀點(diǎn)處理問題。第四，注意分析解決問題的環(huán)節(jié)與程序。例如力學(xué)問題，首先考慮能量轉(zhuǎn)化，功和能的關(guān)系，然后再考慮用動(dòng)力學(xué)原理、牛頓定律。
(四)、運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力
首先要能夠?qū)⑽锢韱栴}轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題。如電學(xué)中電流輸出功率與內(nèi)外電阻的關(guān)系;速度時(shí)間圖象中斜率及面積的意義等。第二，要掌握常用的幾種數(shù)學(xué)方法：圖象法、極值法、列方程等。特別是用圖象研究和解決物理問題，可使問題變得簡(jiǎn)明、直觀。在直線運(yùn)動(dòng)、氣體性質(zhì)、振動(dòng)和波等章節(jié)尤為突出。
(五)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ρ憩F(xiàn)在如下幾點(diǎn)：1、理解實(shí)驗(yàn)的原理和方法。A、為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康男枰C明什么問題，測(cè)量什么物理量。B、依據(jù)哪些已知的知識(shí)來進(jìn)行證明和測(cè)量。C、測(cè)量的方法。2、要具有獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力。A、實(shí)驗(yàn)所需要的儀器和器材。B、儀器的使用方法和合理操作規(guī)則。C、實(shí)驗(yàn)原理和步驟。3、整理數(shù)據(jù)和獲得結(jié)論。實(shí)驗(yàn)后要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)的分析，計(jì)算和處理，作出合理的結(jié)論。處理數(shù)據(jù)要尊重客觀事實(shí)，決不能亂湊數(shù)據(jù)。4、了解誤差的概念。A、知道影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度的因素。B、懂得怎樣判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理性和可靠性。
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