功率
一、教學(xué)目標(biāo)
1.理解功率的概念:
(l)知道功率是表示做功快慢的物理量。
(2)知道功率的定義和定義式p=w/t;知道在國際單位制中,功率的單位是瓦特(w)。
(3)知道公式p=fv的物理意義。
2.掌握功率的計算:
(l)能夠用公式p=w/t解答有關(guān)的問題。
(2)能夠用公式p=fv解答有關(guān)的問題。
二、重點、難點分析
1.功率的概念、功率的物理意義是本節(jié)的重點內(nèi)容,如果學(xué)生能懂得做功快慢表示的是能量轉(zhuǎn)化的快慢,自然能感悟出功率實際上是描述能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量。
2.瞬時功率的概念學(xué)生較難理解,這是難點。學(xué)生往往認(rèn)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(xué)生沒有認(rèn)識到功率是描述能量轉(zhuǎn)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(chǔ)。
三、主要教學(xué)過程
(一)引入課題
首先以提問方式復(fù)習(xí)上一節(jié)所學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,重點是功的概念和功的物理意義。
然后提出力對物體做功的實際問題中,有做功快慢之分,物理學(xué)中又是如何來描述的?這節(jié)課我們就來研究這個問題。
(二)教學(xué)過程設(shè)計
1.功率
初中同學(xué)們學(xué)習(xí)過功率的有關(guān)知識,都知道功率是用來描述力做功快慢的物理量。我們一起討論一些問題。
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
c.w1>w2,t1=t2 d.w1<w2,t1=t2
上述條件下,哪個力做功快的問題學(xué)生都能作出判斷,其實都是根據(jù)w/t這一比值進行分析判斷的。讓學(xué)生把這個意思說出來,然后總結(jié)并板書如下:
功率是描述做功快慢的物理量。
功和完成這些功所用的時間之比,叫做功率。如果用w表示功,t
明確告訴學(xué)生上式即為功率的定義式,然后說明p的單位,w用j、t用s作單位,p的單位為j/s,稱為瓦特,符號為w。最后分析并說明功率是標(biāo)量。
接下來著重說明,功率的大小與單位時間內(nèi)力所做的功為等值。
至此,再將功的定義式與速度v的定義式作類比,使學(xué)生理解,雖然研究的是不同性質(zhì)的問題,但是研究方法是相同的(同時也為后面講瞬時功率做了些準(zhǔn)備)。然后提出問題,與學(xué)生一起討論功率的物理意義。
上一節(jié)我們講了功的概念、功的公式之后,經(jīng)過分析和討論,對功的物理意義已有所了解。誰能復(fù)述一下?
在學(xué)生說出做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程之后,立即啟發(fā):那么做功快慢恰能表明能量轉(zhuǎn)化的快慢嗎?因此,應(yīng)該將功率理解為是描述做功過程中能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量,并將這一認(rèn)識進行板書。
2.平均功率與瞬時功率
舉例 一個質(zhì)量是1.0kg的物體,從地面上方20m高處開始做自由落體運動,第1s時間內(nèi)下落的位移是多少?(與學(xué)生一塊算出是5m,g取10m/s2)這1s內(nèi)重力對物體做多少功?(與學(xué)生一起算出w1=50j)第2s時間內(nèi)物體下落的位移是多少?(15m)這1s內(nèi)重力對物體做多少功?(w2=150j)前1s和后1s重力對物體做功的功率各是多大?(p1=50w,p2=150w)這2s時間內(nèi)重力對物體做功的功率是多大?(p=100w)
指出即使是同一個力對物體做功,在不同時間內(nèi)做功的功率也可能是有變化的。因而,用p=w/t求得的功率只能反映t時間內(nèi)做功的快慢,只具有平均的意義。板書如下: