第二节 功率
1课时 新授课
【教学目标】
知识与技能
1．结合实例理解功率的意义，建立功率概念，得出计算公式。
2.了解功率在实际中的应用，能进行简单计算。
过程与方法
1.通过建立功率概念的过程，学习比较的方法。
2.通过实践活动，渗透STS的观念。
情感、态度与价值观
1.通过教学活动，激发学生的学习兴趣和求知欲望。
2.通过学习活动，使学生乐于探索日常生活现象中的物理学道理。
【教学重难点】
重点：建立功率的概念，渗透建立概念的方法。
难点：理解功率的概念。
【教学准备】或【实验准备】
学生课前测量质量、从一楼匀速爬到四楼的时间。
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情景，引入新课
【出谋献策】为了修建的楼房，需要把地面上的一堆砖搬到正在修建的三楼上去，大家可以采用哪些方法运上去呢？
【比一比】比较下列两组做功的情景
【揭示课题】
可见做功也有快有慢，今天我们就主要来研究做功快慢的问题。
（设计意图：创设问题情景，引起学生的兴趣，并体现从生活走向物理。）
学生思考、讨论搜集方法：人直接搬运、用起重机搬运、用滑轮组搬运，……
比较交流：做功的多少、时间，还会说出起重机比人做功快。
二、合作探究，建构知识
【前置回顾】回顾一下比较运动快慢的方法：
1、相同的路程，比较时间的长短。
2、相同的时间，比较路程的长短。
那么如何比较做功快慢呢？
【展示课前准备】
学生回顾比较运动快慢的方法。
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（一）探究比较做功快慢的方法
方法一：做功相同，比较时间的长短。
方法二：时间相同，比较做功的多少。
展示学生课前测量质量、从一楼匀速爬到四楼的时间。（每层楼的高度大约3.7m）
请各位同学计算出各自爬楼所做的功。
用计算机统计展示出大家所做的功。
设疑：做功多的，我们能说他做功快吗？
【比一比】
情境一：做功相同，时间不同
姓名
重力G/N
楼高h/m
时间t/s
功
W/J
王海洋
490
11．1
17
5439
宋 万
490
11．1
21
5439
吴莹莹
490
11．1
22
5439
三位同学比较， 做功快，
方法是： ；
【小结】
方法一：做功相同，比较时间的长短。
情境二：时间相同，做功不同
姓名
重力G/N
楼高h/m
时间t/s
功
W/J
方 俊
720
11．1
17
7992
王海洋
490
11．1
17
5439
卢长青
620
11．1
17
6882
三位同学比较， 做功快，
方法是： ；
【小结】
方法二：时间相同，比较做功的多少。
情境三：时间不同，做功不同
姓名
重力G/N
楼高h/m
时间t/s
功
W/J
王 顺
560
11．1
47
6216
靳 伟
520
11．1
16
5772
两位同学比较， 做功快，
方法是： ；
【类比速度】在运动的路程不同，时间也不同时，我们是怎样比较运动快慢的？
【小结】
时间不同，做功不同时，求出功与时间的比，比较单位时间内所完成的功的多少。
说明：这实际上就转化为情境 二 的方法。
明确各自的质量与所用时间。
计算出各自爬楼所做的功。
比较大家做功的多少。
各小组讨论交流：王海洋做功快，方法是：做功相同，比较时间的长短。
各小组讨论交流：方俊做功快，方法是：时间相同，比较做功的多少。
思考回答：用路程与时间的比，求出单位时间内通过的路程，即速度，来比较快慢。
各小组类比速度讨论交流：
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（设计意图：学生结合自身课前实践获得的数据，比较做功快慢，激发了学习兴趣，并类比速度交流讨论出比较做功快慢的方法 ，使功率的概念的建立水到渠成，突破教学难点。）
用功与时间的比，求出单位时间内所完成的功，来比较快慢。
（二）功率
1．意义
2．定义
符号
3．公式
4．单位
过渡：为了描述物体做功的快慢，物理学中引入功率这个物理量。
【问题导学、自主学习】
下面请同学们阅读课本功率相关知识，完成问题导学的内容:
1．意义：功率是表示物体做功的快慢的物理量。
2．定义: 物体做功与做功所用时间之比叫做功率。（用比值的方法定义功率的概念，类比速度的定义方法。）用符号 P 表示。
说明：功率在数值上等于物体单位时间内所做的功。
3．公式：
4．单位：瓦特（W）、千瓦（kW）
物理量
符号
单 位
国际单位
常用单位
功
W
J
kW·h
时间
t
s
h
功率
P
W
kW
1 kW ＝ 1000 W
1 W ＝ 1 J/s
巡视各组学习情况，给予适时的点拨指导，引导学生完成功率相关知识的自主学习，并鼓励各小组间相互学习、评价。
【算一算】请计算出自己上楼的功率。
展示：全班同学上楼的功率（排序）。
姓名
重力G/N
楼高h/m
时间t/s
功
W/J
功率P/W
薛成吉
830
11.1
18
9213
511
方 俊
720
11.1
17
7992
470
…
…
…
…
…
...
王 顺
560
11．1
47
6216
132
【想一想】
学生阅读课文，自主学习功率知识，完成下面内容并交流展示：
1.功率是表示物体做功的快慢的物理量。
2．在物理学中，功与做功所用时间的比叫做功率。用符号 P 表示。
3.功率、功、时间的字母表示分别是P、W、t_
4.密度公式表示为
，该公式还有哪些变形
W﹦Pt、t﹦W/P。
5.功、时间的国际单位分别是_J和_s_，功率的单位是_W_,常用单位kW,1kW﹦1000 W。
（设计意图：培养学生的自学能力和交流能力、归纳概括能力。）
计算功率。一学生板演。
学生研讨：
511 W的物理意义：1秒钟所做的功为511 J。
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（1）功率511 W表示什么意思？
（2）功率511 W和132 W功率哪个大？做功哪个快？为什么？哪位同学上楼功率最大？
【练一练】
1.两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，则 ( )
A．甲做功较多，功率较大
B．甲做功较多，功率较小
C．甲做功较多，甲、乙功率相等
D．甲、乙做功相等，乙的功率较大
2. 下面关于功率的几种说法中正确的是（ ）
A. 做功所用的时间越多，功率越小
B. 功率越大，做功就越多
C. 功率越大，做功越快
D. 在单位时间里，做功越多，功率越大
【回归生活】展示一些物体做功的功率
【典例剖析】
某人用20 N的推力在10s内把一个重400 N的箱子水平移动了10 m，求此人对箱子做的功是多少？推力的功率是多少？
（设计意图：通过学生尝试做题，培养学生分析问题和知识的应用能力，并规范学生解题步骤。）
132 W的物理意义：1秒钟所做的功为132 J。
511 W比132 W功率大
学生分析解答，加深对功率的认识。
注意区别功与功率：功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关。
了解一些物体做功的功率。
阅读例题、分析题意。
交流：要有计算公式，有代入数据的过程，代入的数据要加单位，最后出结果。写出解题过程（一学生板演）
（三）学以致用、拓展提高
过渡：同学们上楼的功率大的身体素质较好，上楼的功率能不能提高呢？怎样提高？——通过锻炼可以得到提升。
探究实验——测量上举哑铃的最大功率
【提出问题】
怎样测量上举哑铃的最大功率？
【想想议议、设计实验】
如何设计实验方案？需要测量哪些物理量？需要哪些测量工具？
交流讨论、合作设计实验：
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【引导总结】
1．质量、举的高度、时间。
2．秤、卷尺、秒表。
3．P=W/t=Gh/t=mgh/t
引导：举的高度应测量什么呢？由于测量一次的时间太短，不容易测量，应该怎样测量呢？
小结：举的高度测量肩到拳心的高度；测量举10次所用的时间。
【比赛游戏、进行实验】
男女生各选一代表，进行比赛。
（设计意图：激发学生学习物理的兴趣，并且提升学生对功率的认识。）
用秤测出哑铃的质量、用刻度尺测出举的高度、用秒表测出所用时间，然后计算出功和功率。
再次交流讨论减小误差的测量方法。
男女生各选一代表，进行比赛，测出举10次所用的时间、肩到拳心的高度，分别计算出功率，比较。
三、课堂小结：
回顾本节课的学习内容
本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑?
颗粒归仓学生讨论梳理知识，交流收获和疑惑。
四、课堂检测
教师巡视、讲评
学以致用完成检测题、解答见附件1
五、布置作业
出示思考题题目 见附件2
课后完成
【板书设计】
第二节 功率
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一、意义：功率是表示物体做功的快慢的物理量。
二、定义：物体做功与做功所用时间之比叫做功率。
三、公式：
四、单位：瓦特（瓦） W
千瓦 kW
1 kW = 1000 W 1 W = 1 J/s
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【教学反思】
一、教案的“亮点”
1、这节课重点突出了对数据的分析处理环节，通过让学生对课前的活动获得的数据为教学做了铺垫，应用多媒体提炼三组有代表性的数据，不断提出问题，层层深入的引导学生分析数据得出比较做功快慢的三种方案，类比速度成功的建立功率的概念，概念的建立且从特殊过渡到一般，渗透了一种思维逻辑方法。教学中学生计算自己上楼的功率，易激发学生的学习兴趣，使学生不但学到知识而且学到了物理研究的方法，培养了学生分析数据的思维能力。所有的环节极具有效性，利用教学资源较少，课堂教学却很有效。
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2、爬楼梯，举哑铃都是生活中常见的事，知识的引入教学来源与生活，又应用于生活。可以使学生认识到物理学的现实意义，使学生感到学有所得，学有所用。
二、教学中易出现的问题
1、功率概念的建立是难点，教学中应设计具体情境让学生自主探究比较做功快慢的方法，类比速度，从特殊过渡到一般建立功率概念，突破教学难点。
2、在举哑铃的活动中，要留时间让学生自己分析交流测量功率时涉及到的应测物理量及测量方法。测量误差较大，交流讨论减小误差的测量方法。
附件1 【课堂检测】
1. 下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．功率大的机械，做功一定多 B．做功快的机械，功率一定大
C．效率高的机械，功率一定大 D．做功多的机械，效率一定高
2．甲、乙两台拖拉机的功率相等，它们在相等的时间内通过的路程之比是3∶1，则甲、乙两台拖拉机所完成的功之比是 ；受到的牵引力之比是 。
3．五一"假期，小林和爸爸一起去登红山，小林用了15 min登到山顶，爸爸用了20 min登上了山顶，爸爸的体重是小林的1.5倍，则小林与爸爸的登山功率之比为（ ）
A．9∶8 B．8∶9 C．1∶2 D．2∶1
4．小强同学家住北园小区3号楼五楼。放学后，他从一楼上到五楼共用了20 s。若小强及书包总重为480 N，每层楼的高度为3 m，则他上楼的功率是 ______W。
5.一吊车在2 s内将1500 N的货物提高2 m后，在空中停留了3 s，又在5 s内沿水平方向将货物移送了10 m,则货车在前12 s内吊车的功率为多少？
附件2【作业思考题】
1．汽车上陡坡时，一般要换低挡，使车速降低，这是为了（ ）
A.减小额外功 B.增大功率 C.增大牵引力 D.增加有用功
2. 某中学九年级二班的男同学要举行爬楼比赛，看看谁的功率大，要测出某同学爬楼的功率
（1）已测出了这个同学的质量m，还需要测出的物理量是 ；
（2）还需要的测量工具是 ；
（3）由测得的物理量，计算爬楼功率的表达式为 ；
3．小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约600 N，上学路上他骑车在20 s内匀速通过了一段长100 m的平直公路。若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍，则通过该段公路时，小敏同学蹬车的功率约为多少？
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