高中物理功率教案設計
功率是指物體在單位時間內所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。接下來是小編為大家整理的高中物理功率教案設計，希望大家喜歡!
高中物理功率教案設計一
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(jié)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(jié)學習了功的概念，為本節(jié)的教學奠定了一定的基礎。在此基礎上，進一步區(qū)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(jié)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(jié)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(fā)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(yǎng)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(qū)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(tài)度與價值觀
通過功率概念建立的探究過程，培養(yǎng)學生敢于發(fā)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(yǎng)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(huán)節(jié) 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<wb p="" ，b做功比a快。
比較A和C：它們做功相等， tA<tb p="" 教師：功是能量轉化的量度，人們十分關注做功的多少。不同的機器或物體做功有快有慢，如何來衡量做功的快慢呢?請同學們思考并提出解決方案。
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(yǎng)學生的發(fā)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(guī)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：
?、泡d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;
?、禽d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(fā)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(fā)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(yǎng)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(fā)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(fā)動機功率一定時上斜坡，司機用換擋的辦法(變速調節(jié)裝置)減小速度以獲得較大的牽引力滿足上坡的需要。
高中物理功率教案設計二
【教學目標】
知識和技能
1.知道功率的物理意義、定義式、單位。
2.理解功率的導出式P=F·v的物理意義，并掌握其用法，會利用功率的兩個公式來解釋現象和進行計算。
3.理解平均功率和瞬時功率，了解平均功率、瞬時功率、額定功率、實際功率的區(qū)別與聯(lián)系。
過程和方法
1.通過實例體驗功率概念的形成過程及功率的實際意義，通過功率的定義過程，體會應用比值方法建立物理概念的方法。
2.學會求解各種不同的功率。
3.運用功率的不同表達式分析和解決動力機械的運動問題。
情感態(tài)度與價值觀
1.使學生養(yǎng)成具體問題具體分析和嚴密思維的習慣。
2.提高學生理論聯(lián)系實際、解決實際問題的能力。
3.培養(yǎng)學生敢于發(fā)表自己觀點、善于合作的良好習慣。
【教學重點】
1.理解功率的概念。
2.知道功率的種類及其計算。
【教學難點】
1.功率的表達式P=F·v的物理意義和運用。
2.瞬時功率和平均功率的計算。
【教學時數】 1課時
【教學器材】
投影儀、投影片、錄象資料、CAI課件等
【教學過程】
新課導入
教師：人們在生產、生活和工作中使用了大量的機械來做功，這與人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同?請舉例說明。
(引發(fā)學生思考，讓學生從身邊生活尋找做功快慢的事例，并思考機械與人或畜力做功快慢的差異。)
預測學生所舉事例可能有：
1、人上高樓(如8層樓)時，乘電梯比走路要快得多;
2、拖拉機耕地比牛耕地要快得多;
3、挖土機與人，要完成相同的挖土任務，人花的時間要長得多;
4、從水井里提水，使用抽水機比人工要快得多;
5、……
(列舉生產、生活中發(fā)生的事例，使學生體會功率與生活、生產息息相關，無處不在，研究功率具有重要的現實意義，并引導學生注意觀察身邊物理現象，體會到物理知識就在我們身邊，感悟物理規(guī)律研究的價值，激起學生的求知欲。)
功是能量轉化的量度，人們十分關注做功的多少。然而不同的機械或人，其做功的快慢是不同的。
(分析一些生產事例、工作場面，或展示一些做功快慢不同的圖片。有條件的情況下還可通過多媒體手段更生動地展示這些畫面和情景，使學生對做功快慢的情形有更為形象和具體的認識，從而為建立正確的“功率”概念打下良好基礎。)
教師：在建筑工地上分別采用以下三種方式，把1t的貨物從地面運到三樓，
方式一：搬運工分批搬運，需時間3h
方式二：用一臺起重機提升，需時1min
方式三：用另一臺起重機提升，需時30 s
上述三種情況下，把貨物由地面運到三樓時，請思考以下問題：
1、用不同的方式，對貨物所做的功是否相同?
2、所用時間不同，三種方式中做功的快慢是否相同?
結論：對重物所做的功相同，但所用時間不同，說明做功快慢不同。
說明：通過引導學生分析有關事例，形成初步共識：人們選用機械來做功時，不僅要考慮做功多少，還要考慮機械做功的快慢。如挖掘機做功比人快;大卡車比拖拉機做功快;拖拉機耕地比牛耕地要快;起重吊車比搬運工人做功快;抽水機比轆轤提水快，等等。研究做功的快慢有著重要的實際意義。通過實際問題讓學生感性地認識做功的快慢。
教師：不同的機器或物體做功有快有慢，如何來衡量做功的快慢呢?請同學們思考并提出解決方案。
(引導學生思考：如何比較物體做功快慢?討論中注意培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力和批判思維能力。)
預測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”;
4、……
說明：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。
新課推進
一、功率的含義
1.定義：功W與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。 (板書)
2.定義式：P=W/ t (板書)
3.物理意義：表示物體做功快慢的物理量。 (板書)
4.單位：(板書)教師請一位同學正確地說出定義式中各個字母所表示的物理量及其單位。
國際單位：瓦特(w)，常用單位：千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板書)
W→功→單位：焦耳(J)
t→做功所用時間→單位：秒(s)
換算關系：1kw = 1000 w?1w=1J/s(板書)
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(guī)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。
5. 功率是標量，功率表示做功過程中能量轉化的快慢。(板書)
6. 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?
提示：
(1)比較不同傾角時的功率，應注意粉筆開始下滑處的高度應相同。討論功率時須指明哪個力的功率。
(2)實驗的分析討論，要注意所分析的是某個力的平均功率。注意引導學生進行受力分析、做功分析，可利用功率的定義式，在理論上進行推演，使思維更加嚴密。
7. 一些常見機械做功功率
(1)汽車發(fā)動機5×104 W～15×104 W? (2)摩托車約2×103 W?
(3)噴氣客機約2×108 W? (4)人心臟跳動的功率1.5W左右
(5)火箭的發(fā)動機約1×1013 W? (6)萬噸巨輪106W以上
(7)藍鯨游動的功率可達350kW (8)人的平均功率約1×102 W
(9)優(yōu)秀運動員短時間內的功率可達1000W?
二、功率P與力F、速度v的關系 (板書)
1. 功率與力、速度的關系推導 (板書)
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?
預測學生的回答可能有：
(1)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;
(2)載重汽車行駛得比空車慢，因此功率較小;
高中物理功率教案設計三
★新課標要求
(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(tài)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。
★教學重點
理解功率的概念，并靈活應用功率的計算公式計算平均功率和瞬時功率。
★教學難點
正確區(qū)分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義，并能夠利用相關公式計算平均功率和瞬時功率。
★教學方法
教師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。
★教學工具
投影儀、投影片、錄相資料、CAI課件。
★教學過程
(一)引入新課
不同的物體做相同的功，所用的時間可能不同，或在相同的時間內，做的功可能不同。也就是說做功存在著快慢之分，那么，怎樣描述做功的快慢呢?這就是本節(jié)課要學習的問題。
(二)進行新課
1、功率
教師活動：一臺起重機能在1min內把1t的貨物提到預定的高度，另一臺起重機只用30s就可以做相同的功。兩臺起重機誰做功更快?你是用什么方法比較它們做功快慢的?
學生活動：稍作思考回答，后一臺起重機做功更快。做相同的功，比較所用時間。
教師活動：一臺起重機能在1min內把1t的貨物提到預定的高度，另一臺起重機用30s把0.4t的貨物提到預定的高度。兩臺起重機誰做功更快?你是用什么方法比較它們做功快慢的?
學生活動：認真思考，分組討論，選出代表回答。
教師活動：傾聽學生回答，點評。
投影問題：力F1對甲物體做功為W1，所用時間為t1;力F2對乙物體做功為W2，所用時間為t2，在下列條件下，哪個力做功快?
A.W1=W2，t1>t2 B.W1=W2，t1<t2< p="">
C.W1>W2，t1=t2 D.W1<w2，t1=t2< p="">
點評：上述條件下，哪個力做功快的問題學生都能作出判斷，其實都是根據W/t這一比值進行分析判斷的。讓學生把這個意思說出來，然后總結。培養(yǎng)學生分析問題的方法。
總結：做功快慢的比較有兩種方式：一是比較完成相同的功所用的時間;另一是比較在相同的時間內完成的功。
在物理學中，一個力所做的功W跟完成這些功所用時間t的比值 ，叫做功率。用P表示，則
物理意義：功率是描述力對物體做功快慢的物理量。
上式是功率的定義式，也是功率的量度式，P與W、t間無比例關系，做功的快慢由做功的物體本身決定。根據這一公式求出的是平均功率，同時這個公式變形后給我們提供了一種求功的方法：W=Pt。
教師活動：指導學生閱讀教材，提問：
1、功率的單位是什么?
2、公式 是平均功率還是瞬時功率?就課本第7頁“說一說”欄目中提出的問題分組討論后回答。
學生活動：學生閱讀教材后，小組討論，回答。
1、由功率的定義式可知，功率的單位由功和時間的單位決定，在SI制中，功率的單位是：瓦特=W)，1W=1J/s，常用單位：千瓦(kW) 1kW=1000 W
2、 指平均功率，當 時，即表示瞬時功率
2、對額定功率和實際功率的學習
教師活動：指導學生閱讀教材7頁“額定功率和實際功率”一段，提出問題，你對“額定功率和實際功率”是怎樣理解的?
點評：通過學生閱讀，培養(yǎng)學生的閱讀理解能力。
學生閱讀后回答。教師幫助總結、補充。
(1)額定功率：指機器正常工作時的最大輸出功率，也就是機器銘牌上的標稱值。
(2)實際功率：指機器工作中實際輸出的功率。
機器不一定都在額定功率下工作。實際功率總是小于或等于額定功率。實際功率如果大于額定功率容易將機器損壞。
機車起動過程中，發(fā)動機的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
3、功率與速度
教師活動：提出問題：力、位移、時間都與功率相聯(lián)系，請同學們用學過的知識推導出功率與速度的關系式;推不出來的同學可以先閱讀教材“功率與速度”部分，然后自己再推導。
學生活動：思考老師提出的問題，推導功率與速度的關系式。
點評：培養(yǎng)學生推理能力。
教師活動：巡回指導，發(fā)現問題及時幫助學生解決問題。投影學生的推導過程，點評、總結。分析公式的意義。
1、P=Fv，即力F的功率等于力F和物體運動速度v的乘積。當F與v不在一條直線上時，則用它們在一條直線上的分量相乘。
2、公式P=Fv中若v表示在時間t內的平均速度，P表示力F在這段時間t內的平均功率;
3、如果時間t取得足夠小，公式P=Fv中的v表示某一時刻的瞬時速度時，P表示該時刻的瞬時功率。
問題：汽車等交通工具在啟動和行駛過程中，其牽引力和行駛速度是怎樣變化的?請同學們閱讀教材相關內容，用自己的話加以解釋。
學生活動：閱讀教材，討論、推理、作答。
根據公式P=Fv：
?、佼敼β蔖一定時，F與v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。
當交通工具的功率一定時，要增大牽引力，就要減小速度。所以汽車上坡時，司機用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。
?、诋斔俣葀一定時，P與F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。
汽車從平路到上坡時，若要保持速率不變，必須加大油門，增大發(fā)動機功率來得到較大的牽引力。
?、郛斄一定時，功率P與速度v成正比，即速度越大，功率越大。
高中物理功率教案設計相關文章：
7.高三物理教學計劃
10.九年級物理電功率知識點