教學設計:功率
李娟【教學過程】
新課匯入
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。
（引發學生思考，讓學生從身邊生活尋找做功快慢的事例，並思考機械與人或畜力做功快慢的差異。）
**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、從水井裡提水，使用抽水機比人工要快得多；
5、……
（列舉生產、生活中發生的事例，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，並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，感悟物理規律研究的價值，激起學生的求知慾。）
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**。有條件的情況下還可通過多**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：在建築工地上分別採用以下三種方式，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：用一台起重機提公升，需時1min
方式三：用另一台起重機提公升，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？請同學們思考並提出解決方案。
（引導學生思考：如何比較物體做功快慢？討論中注意培養學生的發散思維能力和批判思維能力。）
**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、模擬「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模擬如「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)
換算關係：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**物件的某些物理性質及變化規律，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，開啟書的封面形成乙個斜面，並使粉筆開始下滑。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，情況會有什麼變化？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**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）汽車發動機5×104 w～15×104 w （2）電單車約2×103 w
（3）噴氣客機約2×108 w4）人心臟跳動的功率1.5w左右
（5）火箭的發動機約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的關係 （板書）
1. 功率與力、速度的關係推導 （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？為什麼？
**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，由於行駛速度一樣，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；
（3）載重汽車比空車費力，因此載重車的輸出功率較空車時要大些；
（4）……
說明：上述分析討論的目的是啟發學生思考功率與力和速度有何關係。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、啟發和引導學生形成正確的認識。
得出正確的答案(1)。
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，培養良好的科學思維能力和思維習慣）
教師：某汽車在平直公路上做勻速直線運動，已知其牽引力大小為f，執行速度為v，試求此時汽車牽引力f的功率為多少？
（注意引發學生思考解決問題的思路，應用功和功率的定義式進行分析和推導。）
2.公式：p=fv （f與位移s或v同方向）（板書）
即力f的功率等於力f和物體運動速度v的乘積.。注意f是速度v方向上的作用力。
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=f v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）（板書）
p=fv
v是瞬時速度，p是瞬時功率（板書）
說明：如果物體做勻速直線運動，由於瞬時速度與平均速度相等，故此時平均功率等於瞬時功率。
教師：汽車以額定功率在平直公路行駛時，若前方遇到了一段較陡的上坡路段，汽車司機要做好什麼調整，才能確保汽車駛到坡頂？為什麼？
**學生的回答可能有：
（1）加大油門，汽車可順利行駛到達坡頂。
（2）汽車要換檔，才能順利行駛到達坡頂。
（3）……
師生共同分析：
（1） 根據p=fv知，汽車以額定功率行駛，因遇上坡路段，汽車所需的牽引力增大了，若要保持行駛速度不變，這是不可能的；加大油門，只會增加發動機的輸出功率（超過額定功率），發動機將因超負荷而過熱損壞。
（2） 這是一種正確的操作方式，當司機將發動機的速度檔位調低後，速度減小了，牽引力加大了，只要牽引力足夠，汽車便可順利上坡。
教師根據課堂需要還可以提出一些問題讓學生進一步討論，如：
（1）汽車上坡的時候，司機常用換擋的方法來減小速度，為什麼？
（汽車上坡的時候，司機常用換擋的方法來減小速度，來得到較大的牽引力。）
（2）汽車上坡時，要保持速度不變，應如何做？
（汽車上坡時，要保持速度不變，就必須加大油門，增大輸出功率來得到較大的牽引力。）
（3）起重機在豎直方向勻速吊起某一重物時，為什麼發動機的輸出功率越大，起吊速度就越大？
（起重機在豎直方向勻速吊起某一重物時，由於牽引力與重物的重力相等，即牽引力保持不變，發動機輸出的功率越大，起吊的速度就越大。）
新課改下的高中物理教學反思
作者 陳強 教育教學論壇 2013年第25期 摘要 根據新教育課程改革頒布的對高中課程的課程標準，本文就新課程改革對高中物理教師教學的新要求，就教學反思和高中物理教師如何在新教材教學過程中進行教學反思問題進行 關鍵詞 新課改 高中物理 教學反思 中圖分類號 g632.0 文獻標誌碼 a 文章編號 1...
新課改下的高中物理教學反思
早在1910年，杜威在他的著作 我們怎樣思維 中，就倡導教師進行教學反思。在杜威看來，反思的出發點是對問題情境的困惑，經過分析 假設 推理與檢驗而最終達到解決問題的目的。是否善於對教學問題進行反思，似乎已成為衡量優秀教師的當代標準。何謂教學反思呢？教學反思就是教師在教學實踐過程中發現問題 思考問題 ...
新課改下的高中物理教學思考
武山一中物理組謝維軍 新一輪的教育課程改革頒布了高中課程的課程標準，本文立足於新課程改革對教師教學的新要求，就高中物理新教材教學過程中如何進行教學反思問題進行 在新課程形勢下要求 乙個稱職的高中物理教師，決不能 教書匠 式地照本宣科，要在教學中不斷反思，不斷學習，與時共進，成為乙個 研究型 學者型 ...