第五节 功率

机械效率的教学设计示例１

　　一、课时安排　　一课时

　　二、教学流程

　　（一）引入课题

　　情境1：如图2，为了支持城市建设，同学们参加了一次义务劳动．甲、乙两同学分别将一百二十块砖搬到二楼．（用投影或电脑展示图片创设情境，激发学生的兴趣）

　　复习设问：用图分析甲、乙两同学做功多少？

　　学生活动：

　　（1）图2（b）甲做功多．

　　（2）图（d）甲、乙两同学做功相同；因为

　　         

　　

　　（说明：m为每块砖的质量，h为楼高）投影归纳之一：

　　学生活动：

　　（1）甲比乙做功快；

　　（2）因为做功相同，甲做功时间30分钟，乙做功时间60分钟．

　　投影归纳之二：

　　【板书】

　　§5.  功率

　　1．做功有大有小，做功有快有慢．

　　（二）新授课

　　1．做功快慢的比较方法．问：（对照图2）甲比乙做功快的理由是什么？

　　学生活动：

　　（1）由图2（b）和图2（c）可知：甲、乙同学在相等的时间内做功不相同，甲比乙做功多，所以甲比做功快；

　　（2）由图2（d）可知：甲、乙同学做功相同，甲比乙先完成任务，所以甲比乙做功快．

　　问：做功有快有慢，用什么方法可以比较做功的快慢呢？

　　【学生归纳并板书】

　　2．比较做功快慢的方法有方法一： 时，时间短则做功快

　　方法二： 时，做功多则做功快

　　练习1：判断：做功快的物体一定要做功多吗？

　　学生活动：

　　判断对错并说明理由

　　3．一般情况下比较做功快慢

　　情境2：如果在甲、乙搬砖中有丙同学参加，他搬砖105块用去35分钟时间．

　　投影归纳之三：

　　学生活动：

　　（1）搬砖劳动中，甲做功最快，乙最慢．因为甲每分钟搬4块砖，乙每分钟搬2块砖，而丙每分钟搬3块砖．

　　（2）即甲、乙、丙每分钟做功分别是4mgh、2mgh、3mgh．

　　教师讲述：做功/时间——反映物体做功的快慢程度，它表示单位时间内做功的多少，引入功率的定义．

　　【板书归纳】

　　3．功率的定义：单位时间内所做的功．功率的表达式：功率＝  

　　功率的单位：瓦特    1瓦特＝1焦耳/秒

　　                    1千瓦＝1000瓦

　　教师讲述：功的符号W，功率的单位瓦的单位W．

　　问：功率概念建立经过了几个主要步骤？

　　学生活动：功率概念建立主要有（1）比较做功快慢；（2）导出一般情况下比较快慢的关系式；（3）建立功率的概念．

　　（三）新课巩固

　　问：功率70瓦表示什么意思？

　　学生活动：功率70瓦表示机械在1秒钟内做了70焦耳的功．

　　问：功率70瓦和450瓦功率哪个大？做功哪个快？为什么？

　　学生活动：450瓦比70瓦功率大，做功快．

　　因为450瓦＝450焦耳/秒，70瓦＝70焦耳/秒，由做功快慢比较方法之二得到．

　　练习2：一台机器，功率是1.5千瓦，它表示示机器在1秒钟内做了，2秒钟内做功．

　　学生活动： 焦耳； 焦耳

　　练习3：使用机械做功时，下面说法正确的是：（  ）

　　（A）功率大的机器一定比功率小的机器做功多；

　　（B）功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少；

　　（C）功率小的机器一定比功率大的机器做功慢；

　　（D）以上说法都不对．

　　学生活动：

　　（1）由搬砖的例子加以说明判断A、B错误的理由；

　　（2）由 推导 或 说明A、B错误的理由：

　　（3）由功率的含义知机器做功快即功率大．选C

　　练习4：一台机器用2分钟时间做了 焦耳的功，这台机器的功率是多少？

　　学生活动：

　　已知：t＝2分钟＝120秒  W＝ 焦耳

　　求：P

　　解： 瓦

　　答：这台机械的功率是500瓦特．

　　（四）新课应用

　　  1．实验技能的训练：题目：一位同学想知道自己爬到杆顶的功率，需要测量哪些数据？

　　 问：（1）指出应测量的物理量；

　　    （2）应选择的测量工具；

　　    （3）测量功率的依据．

　　学生分组活动：

　　归纳：

　　（1）应测物理量是人的质量（m），人爬杆的时间（t），人爬杆的高度（h）；

　　（2）应选择的工具分别是磅秤、停表和卷尺；

　　（3）依据是

　　 2．与旧知识类比

　　 问：速度与功率在概念及概念的形成中有哪些相似？

　　学生活动：（1）概念类比；（2）概念形成过程类比．

　　投影归纳：

　　学生活动：

　　（1）车流量、客流量；

　　（2）定义式、定义、单位等均进行类比．

　　问：生产技术中有快温比较的问题吗？

　　11月8日长江三峡“大江截流”工程中，影响大江截流的主要因素之一是截流“流量”．这里的“流量”指提用来比较截流“龙口”水量快慢的．

　　三峡工程中截流时流量的问题讨论：

　　（1）通过某个截面水量快慢跟哪几个因素有关？

　　（2）水流量的定义式及单位；

　　（3）水流量表示什么意思？

　　结束语：今天这堂课，同学们不仅掌握了功率的概念，而且也使得了如何建立功率概念的科学方法，更令人高兴的是同学们能用掌握的知识去研究新的技术问题．

机械效率教学设计示例2

　　一、课时安排．   1课时

　　二、教具准备

　　演示实验器材：

　　1．起重机模型  2．钩码1个  3．刻度尺一把  4．秒表1只  5．砖头12块

　　三、教学步骤

　　（一）复习提问

　　（1）做功的两个必要因素是什么？举出两个做功和不做功的实例．

　　（2）功的公式和单位．

　　（二）新课引入

　　操场上有一堆砖，需要搬到正在修建的楼房上去，我们可以采用几种方法搬上去呢？

　　可以用人力分批搬上去，也可以用滑轮组分批提上去．还可以用起重机把它们一次吊上去．

　　这三种方法做的功一样多吗？

　　一样多．

　　三种方法的区别是什么？

　　做功用的时间不同，人工搬用的时间最长，而起重机用的时间最短．

　　也就是说人工搬最慢，起重机吊最快，看来做功不但有个多少的问题，

　　还有一个快慢的问题．我们曾学过一个表示快慢的物理量，是哪个物理量？

　　是速度．

　　它的物理意义是什么呢？

　　它表示的是物体运动快慢的物理量．

　　在物理学中做功的快慢用功率来表示．

　　第五节  功率（板书）

　　速度是怎样定义的？

　　物体在单位时间内通过的路程叫速度．

　　与此类似你能给功率下个定义吗？

 

　　1．功率——单位时间里完成的功，叫做功率．（板书）

　　功率的公式应是什么？

　　2．公式    （板书）

　　如果用W表示功，t表示时间，P表示功率则可以把上式写成

　　 （板书）

　　功率的单位应是什么？

　　J/s

　　J/s，有一个专门的名称叫瓦特，简称瓦，是为了纪念英国的物理学家瓦诗而用他的名字命名的．

　　3．单位——瓦（板书）

　　1W＝1J／s

　　工程上还用千瓦、兆瓦做功率的单位

　　常用单位  千瓦、兆瓦

　　1kW＝1000W

　　1MW＝ W（板书）

　　把课本翻到P225看图14—9  人、一些动物和交通工具的功率．讲一讲它们的物理意义是什么？

　　第一幅图是一位骑自行车人，他长时间骑车的功率约为70瓦，物理定义是——他1秒功做功约为70焦．（其他略）

　　［例题1］一架机器在5s里完成 焦的功，它的功率是多大？用投影片打出．

　　学生做在笔记本上，教师归纳典型错误，让学生们指出问题，并找一位

　　做得规范、正确同学的解题过程做示例

　　已知：

　　求：

　　解： W

　　答：这架机器的功率是 W

　　【学生设计实验】

　　讲台上有一架起重机的模型，请同学们讨论一下如何测出起重机的功率？

　　还需要什么器材？

　　表、刻度尺．

　　请两位同学到前面测一下起重机的功率，同学们仔细观察他们操作过程中有什么问题．（过程略）

　　［学生实验］讲台两侧各有6块砖，请两位同学把它们分别搬到讲台上，再请两位同学给他们计时，大家算一算他们搬砖的功率分别是多少？

　　这个实验应测出哪些量？

　　砖的重力，讲台高度，搬砖用的时间．

　　让两位学生到前面量出砖的长、宽、厚，写在黑板上．20厘米、10厘米、5厘米．

　　砖的密度是    ，请同学们算出每块砖的重力，g取10N／kg．

　　请一位同学把过程写在黑板上．

　　

　　再请两位同学测出讲台的高1．2米．

　　现在请男、女生各派一名代表来搬砖分别找两位同学给他们计时，我们大家给他们计算出搬砖的功率．

　　［例题2］高出水面30m处有一个容积是 的水箱，要用一台离心式水泵抽水给水箱，1h能把水箱充满，这台水泵的功率至少是多少kW？（取 N／kg）用投影片打出，全体同学做在笔记上．

　　请同学们想想，这样较综合题如何求解呢？

　　

　　解题是分析题的逆过程，于是我们就可以从下手求解了．

　　（三）总结

　　从本节的学习可以知道，做功不仅有多少的问题同时还有个快慢的问题．在物理学中用功率这个物理量来表示物体做功的快慢．做功快就是功率大，做功慢就是功率小，跟速度类比它们都有快慢的意思，因此都与时间有关．相同时间做功越多功率就越大；做同样多的功，用的时间越少功率就越大．

　　（四）布置作业

　　1．看书P224页——P226页

　　2．课本第226页练习1—4

　　3．思考课后想想议议．

　　4．课本P228页中小实验比比谁的功率大，放学后同学们分成小组测出每位同学上楼的功率，并记录下来．特别要注意安全．

　　（五）板书设计

　　              第五节  功率

　　     功率是表示物体做功快慢的物理量

　　     1．功率

　　     单位时间里完成的功，叫做功率

　　     2．公式

　　    

　　    

　　     3．单位瓦

　　     1瓦=1焦/秒

　　     常用单位  千瓦、兆瓦

　　       1千瓦=1000瓦

　　       1兆瓦=