功率物理教案由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“初中物理功率教案”。
(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=60w,p2=30w.
如果有的同学用公式vt2=2αs分别求出每次的末速度,再用公式:
求出每次的平均速度 和,最后用 求得最后结果也可以,并指出这是解决问题的一另一思路。
例
2、如图2所示,位于水平面上的物体a,在斜向上的恒定拉力作用下,正以v=2m/s的速度向右做匀速直线运动.已知f的大小为100n,方向与速度v的夹角为37°,求:
(1)拉力f对物体做功的功率是多大?
(2)物体向右运动10s的过程中,拉力f对它做多少功?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
通过此例题的解答,让学生掌握功率的计算公式p=fvcosα,并提醒学生,不要认为f与v总是在同一直线上;并且知道,在功率已知的条件下,可以用w=p·t计算一段时间内力所做的功.第(1)问的结果为p=160w;第(2)问的结果为w=1600j.
例
3、课本p.139上的例题,注意区分几个概念.
(三)课堂小结
1、我们讲了功率概念之后,得到了两个公式,定义式p=w/t和瞬时功率的公式p=f·v.
2、公式p=w/t中的t趋近于零时,p即为瞬时功率.不过此公式主要用来计算平均功率.公式p=fv中,当v为瞬时速度时,p即为瞬时功率;当v用平均速度 时,也可计算平均功率.当然要注意 所对应的时间段.
说明:
1、将功率理解为表示能量转化快慢的物理量具有普遍意义.如一台电动机的额定功率是10kw,表明它每秒钟可以将10kj的电能转化为机械能,不管它是否工作.因而机器的功率实际上可以表示它进行能量转化的能力大小.
2、力可以做负功,自然也有负功率.学生不问到时可以不讲.课本上也没讲.重要的不是功率的正负问题,而是要结合实际问题说清楚能量转化的方向和快慢.例如,一物体沿粗糙水平面向前滑动,根据p=f·v可知其机械能向内能转化,转化的快慢与速度v成正比,这就表达清楚了,没有强调负功率的必要.
【导语】刀豆文库的会员“bolatu”为你整理了“《功率》物理教案”范文,希望对你的学习、工作有参考借鉴作用。《功率》物理教案1一、教学目标(一)知识与技能1、知道功率......
【导语】刀豆文库的会员“wangpuhua”为你整理了“功率物理教案”范文,希望对你的学习、工作有参考借鉴作用。功率物理教案1一、教学目标(一)知识与技能1.知道功率。能说出功率......
初三物理教案-功率功率的教学一个难点,以往的教学过程按教科书的思路进行授课,课堂显得枯燥,学生学习热情不高。下面是小编给大家整理的初三物理教案_功率内容,希望能给你带......
刀豆文库小编为你整合推荐5篇初三物理教案-功率,也许这些就是您需要的文章,但愿刀豆文库能带给您一些学习、工作上的帮助。......
《功率》初中物理教案1、教学目标1)知识与技能理解功率的概念及计算公式,知道功率的单位。2)过程与方法通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。3)情感、态度与价值观培......