教案是教师引导课程的有力工具之一,每个教案都代表了我们对教育事业的热爱和责任感,总结了小编今天就为您带来了高中功率的教案6篇,相信一定会对你有所帮助。
高中功率的教案篇1
教学目标
1.功率的测量
2.功率的变形式的应用
教学重难点
重点:能用公式p=w/t解答相关的问题。
难点:理解功率实际上是表示能量转化快慢的物理量。
教学过程
学习指导一、功率的测量
●自主预习:
学校新购了一箱物理器材,小云同学将它从一楼搬到三楼,小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做的功的功率。
?实验器材】_______、___________、___________;
?实验步骤】
小彬同学设计了测量步骤如下,其中多余的是( b )
a.测出箱子的质量m
b.测出楼梯的总长度l
c.测出一楼到三楼的竖直高度h
d.测出小云上楼所用的时间t
e.算出出小云搬运箱子的功率p
●小组讨论:
在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是( d )
①相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可以比较功率大小;
②爬到杆顶,测量出各自的的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
③爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较。
a.只有1 b.1、2 c.1、3 d.1、2、3
●教师点拨:
要测出机械功率p,只需想办法测出机械功w和对应的做功时间t,由功率的计算公式p=w/t即可求出功率。
●跟踪练习:
1.李华同学用了半分钟时间,从一楼上到二楼,他上楼的功率为80w,则他所做的功为多少j?
解:由p=w/t可得w=pt=80w_30s=2400j
2.甲乙两人做功之比是5:6,所用时间之比是2:3,则他们的功率之比是:5∶4 。甲同学重600n,乙同学重500n,他们进行登楼比赛,从一楼跑上六楼甲用了60s,乙用了40s,则甲同学做功较多,乙同学功率较大.
3.质量为50kg的何勇同学,在一次爬杆比赛中,用12s爬到了5m高的杆顶:
(1)何勇受到的重力是多少?
(2)何勇爬杆过程中做了多少功?功率多大?
解:(1)何勇受到的重力:g=mg=50kg×9.8n/kg=490n;
(2)何勇爬杆过程中做的功:w=gh=490n×5m=2450j,功率:p=w/t=2450/12s≈204 w。
学习指导二、 功率变形式的应用
●自主预习:
功的计算公式w= fs,功率的`计算公式p= w/t 。
●小组讨论:
1.公式p=fv的推导:
如何由p=w/t推导出p=fv? p= w/t=fs/t=fvt/t=fv 。
2.公式p=fv应用:
①一汽车重20000n,受到的阻力是车重的1/20,当汽车以20m/s的速度行驶时汽车的功率是多大?
解:汽车受到的阻力f阻=g车/20=1000n
由公式p=w/t的推导式p=fv可得汽车的功率p=fv=1000n_20m/s=20000w
②请解释为什么汽车在爬坡时总是换低速档?而在平路上换高速档?
由公式p=w/t的推导式p=fv可知,汽车的功率一定,上坡时需要获得较大的牵引力f,就必须减小爬坡速度v,所以要爬坡换低速档,平路不需要很大的牵引力,所以换高速档可以提高运行速度。
●教师点拨:
因为p=w/t,w=fs,所以p=fs/t=fv。该公式可以计算瞬时功率。如果在拉力f作用下物体做匀速直线运动,则f做功的快慢也将不变。该公式表示:某个力做功的功率,等于这力乘以这个力的作用点的速度。注意公式中速度v的单位必须是m/s。
●跟踪练习:
1.功率为10千瓦的拖拉机在平直公路上匀速前进.受到的阻力是20xx牛,在半小时内拖拉机做了多少焦的功?前进了多少米?
解法一:半小时内拖拉机做的功w=pt=10kw_1800s=1.8_107j
由公式由w=fs可得前进距离s=w/f=1.8_107j/20xxn=9000m
解法二:由公式p=w/t的推导式p=fv,
则拖拉机的运行速度v=p/f=10000w/20xxn=5m/s
前进距离s=vt=5m/s_30_60s=9000m
半小时内拖拉机做的功w=fs=20xxn_9000m=1.8_107j
2.一辆小汽车在平直公路上匀速行驶,发动机的牵引力为20xxn,速度为108km/h。(1)求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小。(2)求牵引力在10rain内所做的功。(3)若发动机的牵引力用f表示,小汽车的速度用v表示,请推导出牵引力的功率p=fv
解:(1)小汽车匀速直线运动时阻力f=f=20xxn
(2)牵引力在10min内所做的功w=fs=fvt=20xxn×30m/s×600s=3.6×107j
(3)牵引力的功率p=w/t=fs/t=fv
高中功率的教案篇2
学习目标
1.加深对电功率的理解;
2.巩固电流表和电压表的操作技能;
3.培养根据理论知识和探究目的设计实验方案、选用实验器材的能力
教学重点难点
重点用伏安法测定小灯泡的额定功率和不在额定电压下的功率。
难点额定功率、实际功率的理解,使用电流表、电压表和滑动变阻器的能力。
温故互查:
1、电功率表示的快慢。用字母表示,它的单位是,简称,符号是。
2、电功率计算公式是
3、叫做额定电压,叫做额定功率。
4、电功率p和电流i、电压u之间的关系满足公式。
设问导读:
(一)1电功率的计算公式:
2由上面的公式可知:用测出小灯泡两端的,用测出流过小灯泡的,就可以计算出小灯泡的电功率,此方法也称法。
(二)1、伏安法测电功率
(1)、实验原理:
(2)、需要测量的物理量:
(3)、实验器材:
(4)、器材的作用分别是:
电压表:
电流表:
滑动变阻器:
一、示标
学习目标:1、通过动手操作设计实验,进一步加深对电功率概念的理解;
2、通过实验比较,进一步理解额定功率和实际功率的区别;
3、通过实验,培养学生观察、实验能力及分析、概括能力;
学习重、难点:会测定小灯泡的功率,对实际功率和额定功率加深理解……
二、导学
(一)、知识链接
1、测量小灯泡的电阻的原理是:。
2、测量小灯泡的电阻的方法是:_____。
3、在右边空白处画出测量小灯泡电阻的电路图。
(二)、自主学习
[探究一]实验室测量小灯泡的电功率
1、公式推导:w=uit
p=w/t
2、主要器材:___________表,___________表。
3、实验原理:__________
4、实验方法:__________
5、画出测量小灯泡的电功率的电路图,并与测量灯泡电阻的'电路图作比较,看一看是否相同呢?
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测量小灯泡的电功率导学案18
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二、【自主学习】
1、实验原理是:____________。
2、实验中用到哪些测量仪器:________。
3、尝试画出实验电路图:
4、思考:(1)实验中为什么加入滑动变阻器?
(2)怎样连接小灯泡与滑动变阻器?为什么?
(3)电流表、电压表应分别与小灯泡怎样连接?
(4)滑动变阻器的滑片在闭合开关前应该放在什么位置?为什么?
三、【合作探究】
合作探究活动一:你能对实验器材进行正确的选择吗?(灯泡上标有2.5v的字样)
1、连接电路时开关应处于____状态。
2、测额定电压是2.5伏的小灯泡的电功率时,至少要选节___干电池串联作电源。为保证实验中灯泡不被烧坏,加在小灯泡两端的电压最大不能超过___。
3、电压表的量程应选____,电流表的量程应选____
4、在实验中,通过移动滑动变阻器的滑片来改变电路中的____,从而达到改变小灯泡两端____的目的。滑动变阻器在本实验中起什么作用____
合作探究活动二:根据你的实验方案正确连接电路并进行实验
1、实验步骤
(1)、根据电路图连接实物图,并设计实验的表格,电流表和电压表要选择合适的量程;
(2)、检查电路无误后闭合开关,注意观察电压表的示数,然后缓慢移动变阻器滑片的位置,直到电压表的读数等于2.5v,记录电压表和电流表的读数,观察小灯泡正常发光的亮度。
(3)适当改变变阻器滑片位置,使小灯泡两端的电压低于它的额定电压,分别记下电压表和电流表的读数,并观察小灯泡的亮度的变化。
(4)再适当改变变阻器的滑片位置,使小灯泡两端的电压高于它的额定电压,分别记下电压表和电流表的读数,并观察小灯泡的亮度的变化。
(5)根据测得的数据,计算出小灯泡的额定功率和低于或高于额定电压时的实际功率。
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测量小灯泡的电功率导学案16
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学习目标:
1.会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率。
2、认识小灯泡电功率与电压、电流的变化规律;
3.理解额定功率与实际功率。
课程预习
1、电功率的计算公式:
2、由上面的公式可知:用测出小灯泡两端的,用测出流过小灯泡的,就可以计算出小灯泡的电功率,此方法也称法。
学习过程
1、伏安法测电功率
(1)、实验原理:
(2)、需要测量的物理量:
(3)、实验器材:
(4)、器材的作用分别是:
电压表:
电流表:
滑动变阻器:
(5)、实验电路
高中功率的教案篇3
教学目标
1、知识与技能
(1)理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义;
(2)p=w/t,p=fv的运用。
2、过程与方法
(1)p=w/t通常指平均功率,为瞬时功率;
(2)p=fv,分析汽车的启动,注意知识的迁移。
3、情感、态度与价值观:感知功率在生活中的实际应用,提高学习物理科学的价值观。
教学重难点
教学重点:理解功率的概念,并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。
教学难点:正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义,并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。
教学工具
多媒体、板书
教学过程
一、功率、额定功率、实际功率
1.基本知识
(1)物理意义:功率是表示做功快慢的物理量.
(2)定义:功w跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率.
(3)定义式:p=
(4)单位:在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是w.
1w=1j/s,1kw=103w.
(5)功率有平均功率和瞬时功率之分,用公式
计算的一般是一段时间内的平均功率.
(6)额定功率
指电动机、内燃机等动力机械在额定转速下可以长时间工作时的输出功率.
(7)实际功率
指电动机、内燃机等动力机械工作时实际消耗的功率.
实际功率往往小于额定功率,但在特殊情况下,如汽车越过障碍时,可以使实际功率在短时间内大于额定功率.
2.思考判断
(1)各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率.(√)
(2)某机械工作时的实际功率一定比额定功率小.(×)
(3)机械可以在实际功率等于额定功率的情况下长时间工作.(√)
探究交流
去过泰山的同学会遇到挑山工,假设挑山工和缆车将相同的货物运至山顶,两者对货物做的功相同吗?做功的功率相同吗?
?提示】两者对货物做的功都等于克服重力做的功,由于将相同的货物运往相同高度的山顶,因此两者做相同的功,而用缆车运送货物所用时间远小于挑山工的用时,根据功率定义知缆车的做功功率远大于挑山工的做功功率.
二、功率与速度
1.基本知识
(1)功率与速度的关系式
p=fv(f与v方向相同).
(2)推导
(3)应用
由功率速度关系式知,汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的功率p一定时,牵引力f与速度v成反比,要增大牵引力,就要减小速度.
2.思考判断
(1)物体的速度为v,则重力的功率一定是mgv.(×)
(2)汽车的速度越大,牵引力的功率也越大.(×)
(3)汽车以恒定功率启动时,加速度减小.(√)
探究交流
在越野比赛中,汽车爬坡时,常常换用低速挡,这是为什么?
?提示】由p=fv可知,汽车在上坡时需要更大的牵引力,而发动机的额定功率是一定的,换用低速挡的目的是减小速度,进而增大牵引力.
?问题导思】
1.什么是平均功率和瞬时功率?
2.如何求平均功率和瞬时功率?
3.p=fv中的三个物理量有什么制约关系?
1.平均功率
平均功率表示在一段时间内做功的平均快慢.平均功率与某一段时间(或过程)相关,计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的功率.
2.瞬时功率
p=fv·cosα(α表示力f的方向与速度v的方向间的夹角),它表示力在一段极短时间内做功的快慢程度.瞬时功率与某一时刻(或状态)相关,计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)做功的功率.
也可用于计算瞬时功率,此时时间极短,t→0,但在中学阶段较少用到.
3.p=fv中三个量的制约关系
误区警示
1.求平均功率时必须说明是哪段时间或哪一个过程的平均功率.可由
或p=f计算.
2.公式p=fv仅适用于f与v方向相同的情况,若f与v方向不同,则用p=fvcosα来计算功率,其中α是f与v的夹角.
例:如图所示,质量为m=2kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求:
(1)前2s内重力做的功.
(2)前2s内重力的平均功率.
(3)2s末重力的瞬时功率.
?审题指导】解答本题应注意下列问题:
(1)前2s内重力方向上物体的位移.
(2)前2s内物体的平均速度.
(3)2s末物体的速度.
(4)重力和速度的夹角.
?答案】(1)48j(2)24w(3)48w
规律总结:求解功率时应该注意的问题
1.首先要明确是求哪个力的功率,是某个力的功率,还是物体所受合力的功率,汽车的功率是指汽车牵引力的功率,起重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率.
2.若求瞬时功率,需明确是哪一时刻或哪一位置,再确定该时刻或该位置的速度,应用公式p=fv,如果f、v不同向,则投影到相同方向再计算.
四、机动车的两种启动方式
?问题导思】
1.如何分析机车恒定功率启动时的运动性质?
2.机车以恒定加速度启动时,功率怎么变化?
3.如何用图象描述两种启动过程?
1.分析机车以恒定功率启动的运动过程
2.分析机车以恒定加速度启动的运动过程
汽车先以恒定的加速度启动,达到额定功率p额后再以恒定功率运动,因此启动过程分为两个阶段:
误区警示
1.在p=fv中因为p为机车牵引力的功率,所以对应的f是牵引力,并非合力.
例:在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kw,质量为10t,设阻力恒定,且为车重的0.1倍(g取10m/s2).
(1)求汽车在运动过程中所能达到的最大速度.
(2)若汽车以0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
(3)若汽车以额定功率不变从静止启动后,当汽车的加速度为2m/s2时,速度多大?
?审题指导】解答该题应注意以下问题:
(1)汽车达到最大速度时牵引力等于阻力.
(2)匀加速运动时牵引力恒定,且可用牛顿定律求出.
(3)匀加速运动结束时汽车达到额定功率.
?答案】(1)10m/s(2)13.4s(3)3.3m/s
规律总结:机车启动问题的求法
1.机车的最大速度vm的求法:机车达到匀速前进时速度最大,此时牵引力f等于阻力ff,故
五、功率问题的实际应用
例:跳绳是一种健身运动,设某运动员的质量为50kg,他每分钟跳180个,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少?(g取10m/s2)
?答案】75w
规律总结:求解本题的关键是求平均功率的时间应是跳跃一次时间t,而非上升过程所用时间2(t),即要明确求的是哪段时间内的平均功率.
课后小结
板书
第三节功率
1、功率
在物理学中,一个力所做的功w跟完成这些功所用时间t的比值w/t,叫做功率。用p表示
p=w/t
功率的单位(j/s)或瓦特,符号是w。1kw=1000w,另外还有一个应该淘汰的常用单位:马力,1马力=735w。
(1)p=w/t指平均功率。
(2)用这个公式也可以表示瞬时功率,当△t→0。时,即表示瞬时功率。
(3)功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
2、对额定功率和实际功率的学习
(1)额定功率:指机器正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。
(2)实际功率:指机器工作中实际输出的功率。
3、功率与速度
根据公式p=fv
(1)当功率p一定时,f与v成反比,即做功的力越大,其速度就越小。当交通工具的功率一定时,要增大牵引力,就要减小速度。所以汽车上坡时,司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。
(2)当速度v一定时,p与f成正比,即做功的力越大,它的功率就越大。汽车从平路到上坡时,若要保持速率不变,必须加大油门,增大发动机功率来得到较大的牵引力。
(3)当力f一定时,功率p与速度v成正比,即速度越大,功率越大。起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升,输出的功率不等,速度越大,起重机输出的功率越大。
同学们要注重积累
同学们在平时要多去思考学习方法是否科学,是否高效,要逐步改进学习方法,提高学习效率。
近期有高中生家长向我咨询:怎么才能学好物理呢?自己的孩子学习还是挺用功的,在物理上投入了不少精力和时间,课后做了不少题,可是考试总是考不好。下了不少功夫却拿不到高分,孩子越考越没有自信心了。班里的那些学霸都很重视学习方法,他们的学习效率都很高。在同样的学习时间内,他们知识掌握的更加牢固,做的习题也多几道题,随着时间的不断累计,逐步地就把其他学生落下了。如何才能像班里的物理学霸那样,提高学习效率,学好物理考好物理呢?笔者提几个学习建议,如下:
(1)平时要多重视物理考点的深入理解,归纳常用物理公式的使用前提条件,不能乱用公式。为什么班里的学霸们在考场上做题很快且很少有失误,不是什么天分,什么天生聪明,而是在平时他们把功夫下够了。比如,复杂的受力分析分析,如何选定研究对象?如何建立坐标系?
比如,万有引力与向心力的关系,与重力的关系,什么时候等于向心力,什么时候又等于重力?比如,欧姆定律的内容是啥?电流表改装与该方程的相关之处是啥?在考试前,如果已经把这些问题都搞懂了,考点的关联也都想明白了,在考场上遇到了类似甚至是完全一样的问题,解题当然犹如庖丁解牛一样熟练了。所以说,考场上学霸们做题,不仅快,正确率还很高,拿到高分这是必然的啊。
(2)带着问题来学习物理。举个例子,听课的时候,咱们可以在课前略作预习,搞明白这节课主要讲解哪个知识点?这个知识点可以用来解决哪类问题?做题时常见的错误有哪些?这样,你的听课就要很强的目的性,效率就会提高很多。当然了,课堂笔记还是要记的,不过不要记得太多,只记要点即可,课后要注意及时翻看复习。
(3)大量习题演练是必不可少的。课堂老师讲的都听懂了,那还是老师的东西,要想变成自己的,还得借助做题来仔细消化。一本好的辅导书对物理学习是非常有帮助的。我向同学们推荐我写的物理自诊断这本辅导书,本书最大特点是任何一道题都配有我的视频讲解。做题中遇到障碍,扫题旁二维码即可查看对应的视频,帮你快速扫除障碍,找到解题的突破口。这是一种非特别高效的学习模式,利用做题帮你诊断学习问题,并及时消灭掉。
学习不可能一撮而就,它是一个查漏补缺,不断完善的积累过程。
高中功率的教案篇4
设计人:宣金龙 审核: 上课时间: 编号:26
目标:了解功率的概念及功率的计算方法
重点:功率的的计算方法
难点:机车启动问题的动态分析
【知识梳理与重难点分析】
1.功率的意义:功率是描述做功 的物理量。
2.功率的定义式:单位时间力所做的功。
3.功率的物理表达:
①定义式: ,所求出的功率是时间t内的平均功率。
②瞬时功率的表达式:p=fvcos,其中是 间的夹角。如果该式中的速度v是平均速度,此式中的功率为平均功率。
○3重力的功率可表示为pg=mgvy,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该、时刻的竖直分速度之积。
4.汽车的两种加速问题:
当汽车从静止开始沿水平面加速运动时, 有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本公式都是p=fv和f-f = ma。
①恒定功率的加速。由公式p=fv和f-f=ma知,由于p恒定,随着v的增大,f必将 ,a也必将 ,汽车做加速度不断 的加速运动,直到f= ,a= ,这时v达到最大值 。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。
②恒定牵引力的加速。由公式p=fv和f-f=ma知,由于f恒定,所以a恒定,汽车做 运动,而随着v的增大,p也将不断增大,直到p达到额定功率pm,功率不能再增大了。这时匀加速运动结束,其最大速度为 ,此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动。
注意:两种加速运动过程的最大速度的区别。
【要点讲练】
1、功率的理解及计算
例1. 竖直上抛一小球,小球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于小球的速度.下列说法正确的是( )
a、上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功
b、上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功
c、上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率
d、上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率
变式1 、,一质量为m的物体,从倾角为的光滑斜面顶端由静止下滑,开始下滑时离地面的高度为h,当物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为( )
a、
b、
c、
d、
变式2 、用水平力拉一物体在水平地面上从静止开始做匀加速运动,到
t1秒末撤去拉力f,物体做匀速运动,到t2秒末静止.其速度图象如图所示,且 .若拉力f做的功为w,平均功率为p;物体在加速和减速过程中克服摩擦阻力做的功分别为w1和w2,它们在平均功率分别为p1和p2,则下列选项正确的是 ( )
a.w=w1+w2 b.w1=w2 c.p=p1+p2 d.p1=p2
变式3 、如图所示为测定运动员体能的一种装置,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动.下面是人对传送带做功的四中说法,其中正确的是 ( )
a.人对传送带做功 b.人对传送带不做功
c.人对传送带做功的功率为m2gv d.人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv
2.机车启动问题的分析:
例题2.汽车发动机的额定功率为60kw,汽车质量为5 t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问:
(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
(2)汽车在加速过程中,当速度大小为4m/s时,加速度是多大?
例题3.汽车发动机的额定功率60千瓦,汽车的质量5吨,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍。问:
(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
(2)汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度作匀加速运动,这一过程能维持多长时间?
变式4 、汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为p,牵引力为f0,t1时刻,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速直线运动,能正确表示这一过程中汽车牵引力f和速度v随时间t变化的图象是 ( )
时间t(s) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
距离s(m) 10 32 63 103 151 207 270 339 413 491 571 650 730 810 891
变式5 、一位驾驶员启动汽车后,从第4 s开始保持额定功率沿笔直的水平公路行驶,另一测量者用测距仪记录了它启动后t s内行驶的距离s,如下表所示,试根据下表所提供的数据回答下列问题.
(1)汽车是变速运动还是匀速运动?简述判断的依据.
(2)若汽车行驶的最大速度v0=40 m/s,所受阻力f与车速v成正比,汽车的额定功率为p0,请写出用最大速度v0和额定功率p0表示的阻力f和车速v的关系式.
(3)若汽车的质量m=1 500 kg,估算汽车发动机的额定功率p0.
变式6 、在倾角为 的斜坡公路上,一质量m=10 t的卡车从坡底开始上坡,经时间t=50 s,卡车的速度从v1=5 m/s均匀增加到v2=15 m/s.已知汽车在运动时受到的摩擦及空气阻力恒为车重的k倍(k=0.05).sin = ,取g=10 m/s2,求:
(1)这段时间内汽车发动机的平均功率;
(2)汽车发动机在30 s时的瞬时功率.
3、实际问题的分析:
例4.若某人的心脏每分钟跳动75次,心脏收缩压为135mmhg,收缩一次输出的平均血量为70ml,计算心脏收缩时做功的平均功率多大?
变式7 、跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50千克,他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间2/5,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少?
高中功率的教案篇5
一、教学内容分析
内容与地位
?普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率,关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。要求学生理解功率的概念,会进行功率的计算;会分析汽车发动机功率一定时,牵引力和速度的关系;尝试自己设计实验,测量人在某种运动中的功率。由于功率在生活、生产中应用很广,教学中可充分利用这一优势,使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力,树立正确的价值观。
本节课的教学应立足于培养学生的思维能力,通过学习物理研究方法,使学生学会思考问题。在建立“功率”概念中,让学生体会用比值方法来建立一个新物理概念。机车起动过程的分析着重培养学生的逻辑思维,引导学生认识物理与社会生活的密切联系,综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量人的做功功率的实验,达到学以致用的目的,培养学生运用科学知识解决实际问题能力。
教学目标:
(1)通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,理解功率概念。
(2)从功率概念的定义,体会用比值方法建立物理概念的方法。
(3)理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
(4)了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率区别和联系。
(5)具有敢于发表自己观点,坚持原则,善于合作的良好习惯。
重点难点:教学重点是理解功率的概念;难点是理解功率与力、速度的关系,瞬时功率和平均功率的计算。
二、案例设计(一)新课引入
问题: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。(引发学生思考,让学生从身边生活寻找做功事例,并思考机械与人或畜力做功的差异。)
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。(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。)
参考事例:①挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多。②建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上,起重机和搬运工相比,起重机要比工人快得多。③从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多④家住在高楼(如8层),乘电楼比走路要快得多。⑤拖拉机耕地比牛耕地要快得多,等等。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。
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。
通过一个实际问题,具体数据,让学生感性地认识做功的快慢。如在某高楼建筑中需要搬运一批砖头到一高层上,在搬运砖头过程中,起重机和搬运工人的生产记录情况如下表所示:
师: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。(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。)
预测学生可能有以下回答:
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”。
说明: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。
(二)新课教学
功率
(1)定义式:物理学上用物体所做的功w与完成这些功所用时间t的比值,作为在该时间内物体平均做功快慢的量度。即 p=w/ t
(2)物理意义:表示物体做功快慢的物理量.。?
(3)单位:教师请一位同学正确地说出公式中各个字母所表示的物理量及其单位。?
p:功率,单位:瓦(w),常用单位还有千瓦(kw)
w:力所做的功,单位:焦耳(j)
t:做功所用时间,单位:秒(s)
单位换算:1kw = 1000 w?1w=1j/s
(4)功率是标量,功率表示做功过程中能量转化的快慢。
(5)讨论与交流:
小实验:把一枚硬币放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使硬币开始下滑。请同学仔细分析一下,在下滑的过程中硬币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,应注意硬币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,在理论上进行的推演,使思维更加严密。
(6)认识一些常见机械做功功率
①汽车发动机:5×104 w ~ 15×104 w? ②摩托车约2×103 w? ③喷气客机约2×108 w ④火箭的发动机约 1×1013 w? ⑤ 人的平均功率约 1×102 w ,优秀运动员短时间内的功率可达1000w? ⑥人心脏跳动的功率 左右? ⑦万吨巨轮 106w以上? ⑧蓝鲸游动的功率可达350kw 等等。
功率与力、速度的关系
思考与讨论: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?
预测学生会回答:
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。
说明: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。
(正确的回答应是①)。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,如汽车在上坡和下坡时功率、速度和牵引力会怎样变化?
接着,教师引导学生思考,如何计算牵引力的功率。(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)
提出问题:某汽车在平直公路上做匀速直线运动,已知其在牵引力大小为f,运行速度为v,试求此时汽车牵引力f的功率为多少?
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。
课堂分析结果: p=f·v
即力f的功率等于力f和物体运动速度v的乘积.。注意:这里的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。
(1)总结:
①平均功率p=fv(v是平均速度)?
②瞬时功率p=fv(v是瞬时速度)?
③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。
交流讨论问题:由 求出的是瞬时功率还是平均功率??
高中功率的教案篇6
?教学目标】
知识和技能
知道功率的物理意义、定义式、单位。
理解功率的导出式p=f·v的物理意义,并掌握其用法,会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
理解平均功率和瞬时功率,了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。
过程和方法
通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,通过功率的定义过程,体会应用比值方法建立物理概念的方法。
学会求解各种不同的功率。
运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。
情感态度与价值观
使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。
提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。
?教学重点】
理解功率的概念。
知道功率的种类及其计算。
?教学难点】
功率的表达式p=f·v的物理意义和运用。
瞬时功率和平均功率的计算。
?教学时数】 1课时
?教学器材】
投影仪、投影片、录象资料、cai课件等
?教学过程】
新课导入
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。
(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。)
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、……
(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。)
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。
(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。)
教师: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30 s
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。
教师: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。
(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。)
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、……
说明: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
定义:功w与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。 (板书)
定义式:p=w/ t (板书)
物理意义:表示物体做功快慢的物理量。 (板书)
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 = 1000 w?1w=1j/s(板书)
说明: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。
功率是标量,功率表示做功过程中能量转化的快慢。(板书)
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。
一些常见机械做功功率
(1)汽车发动机5×104 w~15×104 w? (2)摩托车约2×103 w?
(3)喷气客机约2×108 w? (4)人心脏跳动的功率左右
(5)火箭的发动机约1×1013 w? (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1×102 w
(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)
功率与力、速度的关系推导 (板书)
教师: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;
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