人教版八年级下册第十一章 功和机械能11.2 功率教案设计

这是一份人教版八年级下册第十一章 功和机械能11.2 功率教案设计，共9页。教案主要包含了提出问题，播放图片提出问题，师生分析，想想议议，教师讲解，实验器材，实验步骤，播放视频等内容，欢迎下载使用。


年级
八年级
授课时间
课题
第2节 功率
教学
目标
1. 知道功率。能说出功率的物理意义，并能写出功率的定义式P=W/t及其单位。
2. 能结合生活中的实例说明功率的含义。
3. 能应用功率的定义式进行简单的计算，并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。
教材
分析
《功率》是人教版第十一章第二节的内容，是学习了机械功之后，从做功快慢的角度认识功率这个物理量。功率在实际生活中具有重要意义，也是后续学习电功率等知识的基础，内容安排上有承前启后的作用。
教科书通过对生产、生活实例的分析，采用比值定义的方法引入功率的概念。要求学生明确功率的物理意义，能进行简单的计算，并能利用功率的概念测量生活中功率的大小。对功率概念的认识是本节教学的重点。功率与功的关系和物体运动速度与距离的关系相似，学生在学习速度概念的基础上容易进行知识的正向迁移，所以可以结合实例采用类比的方法引入功率的概念。这样既有利于学生认识与记忆，也可以渗透科学方法教育。
教学
器材
秒表，米尺等。
多媒体ppt，包含视频：《做功的快慢》、《功率》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【提出问题】
①如图1 所示，小明的教室在五楼，通常上楼需要1.5min，有一次他快速跑步上楼只用了40s。小明在两种情况下，做的功是否相同？小明在两种情况下，做功的快慢是否相同？
②如图2所示，在建筑工地上，工人和起重机分别将一堆砖送到同一座楼顶上，他们工作的时间相等。在两种情况下，做的功是否相同？ 在两种情况下，做功的快慢是否相同？


图1

图2
【总结】力做功不但有多少之分，而且还有快慢之分。
怎样比较做功的快慢？
今天我们就来一起学习有关知识——《11.2功率》。
思考问题，进入情景，主动参与到课堂学习中。
学习新课
一、做功的快慢
【播放图片提出问题】①如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？
【师生分析】因为人与起重机做功相同，起重机所用时间少，所以做功快。
②如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？
【师生分析】因为做功时间相同，起重机做功多，所以起重机做功快。
③如图所示，甲、乙、丙三位同学所做的功和所用的时间如下表所示，你能比较做功的快慢吗?
物体
做功W/J
所用时间t/s
功/时间（J/s）
甲推货物
800
10
80
乙爬楼梯
1500
10
150
丙提木箱
6000
30
200


【师生分析】比较做功快慢的方法：
图中三位同学所做的功和所用时间都不相等，我们可以分别计算三位同学所做的功和所用时间的比值W/t，该比值越大，做功越快。所以丙同学做功最快，甲同学做功最慢。
【结论】用功/时间（W/t）可以比较做功的快慢。
【想想议议】如图所示，一个大人和一个小孩一起爬相同的楼梯，做功的多少相同吗？能否比较他们做功的快慢？
【分析】图中两人爬相同的楼梯，两人升高的高度相同，但由于两人的重力不同，根据W=Fs=Gh可知，两人做功不相同，大人比小孩做的功多；由于两人上楼所用的时间不确定，所以他们做功的快慢可能相同，也可能不相同。
【例题1】如上图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（ ）
A．大人与小孩做功相同，两人功率相同
B．大人与小孩做功相同，小孩功率大
C．大人比小孩做功多，大人功率大
D．大人比小孩做功多，小孩功率大
【答案】C.
【解析】图中两人爬相同的楼梯，两人升高的高度相同，但由于大人的重力大于小孩的重力，根据W=Fs=Gh可知，大人比小孩做的功多。
根据P=W/t可知：两人所用时间t相同，则大人功率大。所以选C.
与老师共同分析问题，知道做功有快慢之分。
进行交流讨论，总结出比较做功快慢的方法。
同学之间进行交流讨论，通过对爬楼梯的事例分析，进一步理解比较做功快慢的方法。
做习题并进行回答。
学习新课
二、功率
【教师讲解】根据上述事例的分析，给出功率的概念。
1. 功率的物理意义：表示物体做功的快慢．
2. 功率的定义：功与完成这些功所用时间之比叫做功率．
3. 公式： 功率=功/时间 P=W/t
4. 单位：国际单位：焦/秒，叫做瓦特，符号W. 1W=1J/s
是为了纪念英国的物理学家瓦特而用他的名字命名的。
常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）
1kW=103W 1MW=103kW
5. 功率是机器的主要技术性能之一
一般机器上都有一个小牌子叫作铭牌，上面标有一些数据，功率是其中的一项。选购机器时，要根据实际需要选择功率合适的机器。
6. 一些常见的功率
骑车功率约70W 百米飞人的功率可达1kW 轿车功率可达200kW


空客A380有4台发动机功率4.5×108kw 万吨远洋货轮功率可达1万kW
7. 功率的推导公式
如果力F作用在物体上，物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动，则力F 的功率：P=W/t=Fs/t =Fv
F表示物体受的力，v表示物体的运动速度。
适用条件：物体做匀速直线运动，F与v在同一条直线上。
【想想议议】为什么汽车上坡时，司机经常用换挡的方法减小速度？ 为什么同样一辆机动车，在满载时的行驶速度一般比空载时小得多？
【分析】机车发动机的最大功率是一定的。由P=Fv可知，牵引力的大小和运动速度成反比。汽车上坡时，需要增大牵引力，所以要减小速度。
同样一辆机动车，在满载时需要的牵引力增大，则应减小车辆的速度。

汽车上坡减小速度 测量人爬楼梯的功率
8. 测量人爬楼梯的功率
【想想议议】如何测量出你爬楼梯的功率？指出应测量的物理量？应选择哪些测量工具？
【分析】由P=W/t可知，要测量功率，必须测量爬楼梯所做的功W和所用的时间t。
要测自已上楼的功，根据功的公式W=Gh，需要知道体重G和楼的高度h，需要测出自己的质量m、楼层的高度h。
【实验器材】体重计，皮尺，秒表。
【实验步骤】①用体重计测出自己的质量m，求出自己的重力G。
②用皮尺测出所登楼层的高度h。
③用秒表测出自己上楼所用的时间t。
④用公式P= W/t = mgh/t求出人上楼的功率P。
【播放视频】——《功率》
【例题2】大石头的质量为6t，起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m（如图所示），起重机提升大石头的功率是多少? g取10N/kg。
分析：因为是匀速提升大石头，大石头处于平衡状态。所以起重机对石头的拉力和石头的重力是平衡力，大小相等。求出拉力做的功，再求拉力的功率即可。
【解析】因为匀速提升，起重机提升大石头的拉力与大石头的重力相等，即： F= G=6×103kg×10N/kg=6×104N
大石头在拉力的方向上移动的距离：s=1m
所以拉力做的功：W = FS =6×104N×1m=6×104J.
P= W/t =6×104J/15s=4000W
根据老师的引导，逐步建立出功率的概念。
了解一些常见的功率大小。

推导出功率的另一计算公式。
根据P=Fv分析讨论“想想议议”中的问题，进行交流回答。
对于“测量人爬楼梯的功率”，要求设计出实验方案，知道测量步骤，会进行计算，课下进行实际测量。
观看视频，进一步理解概率的概念。
做例题并进行交流。
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1．如图所示是某工地常见的一幕，由图示情景可知，挖土机比人做功_______（选填“快”或“慢”），你这样判断的理由是：______________，我们用_______来表示物体做功的快慢。
【答案】快；做功时间相等，挖土机做的功多；功率。
【解析】因为做功时间相等，由图可知挖土机做的功多，根据P=W/t可知，挖土机做功快。我们用功率来表示物体做功的快慢。
2. 在“比一比谁的功率大”的比赛中，某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率约是（ ）
A. 3W B. 30W C. 300W D. 3000W
【答案】C。
【解析】从一楼跑到三楼把自己提高的高度约为 h=3m×2=6m，
中学生的重力取500N，则做功为
W=FS= Gh= 500N×6m=3000J
则他上楼过程中的功率约是 P=W/t=3000J/10s=300W
所以选C.
3．甲、乙两台机器的功率分别为300W和350W，则下列选项中正确的是（ ）
A. 甲做功一定比乙做功多 B. 甲做功时间一定比乙少
C. 甲做功可能比乙做功多 D. 甲做功可能比乙做功慢
【答案】C。
【解析】A. 由W=Pt可知，做功的多少由功率和时间共同决定，故A错误；
B. 当做功相同时，甲做功用时一定比乙长，故B错误；
C. 甲每秒做功300 J，乙每秒做功350 J，根据W=Pt可知，若t甲>t乙，则甲做功可能比乙做功多，故C正确；
D. 若甲的功率小，则甲做功一定比乙做功慢；故D错误。
所以选C。
4. 如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉同一木箱，移动的距离SAB＝SCD，比较两种情况下拉力F所做的功及其功（ ）
A．AB段做功较多 B．CD段做功较多
C．AB段与CD段做的功一样多 D．AB段的功率比CD段的功率大
【答案】C.
【解析】拉力F相等，移动的距离SAB＝SCD相等，根据W=FS可知两种情况下拉力F所做的功相等。
因为做功时间未知，所以无法比较功率的大小。选项C正确。
5. 一物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动，其中AB=
CD=10 m。已知物块在AB段和CD段分别以2 m/s和5 m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1 N和2 N，则以下判断正确的是 （ ）
A. 该物块在CD段的惯性比在AB段的惯性大
B. 该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C. 拉力F在AB段所做的功为20 J
D. 拉力F在CD段做功的功率为10 W
【答案】D.
【解析】A. 惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关，故A错误；
B. 由题知，物块在AB段和CD段的速度之比为2∶5，AB=CD，则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为5∶2，故B错误；
C. 物块在AB段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在AB段所做的功:
W=FAB·sAB=fAB·sAB=1 N×10 m=10 J，故C错误；
D. 物块在CD段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在CD段做功的功率：P=FCDvCD=fCDvCD=2 N×5 m/s=10 W，故D正确。
所以选D.
6. 在体能竞赛中，小强同学在20s内就完成了10个引体向上动作，已知小强的体重为500N，每个动作身体向上移动的距离约为50cm，则小强在整个过程中做功的功率约为多少？
【答案】250W.
【解析】小强体重为G=500N 向上移动的距离s=50cm=0.5m
一个动作做功为 W=Fs=Gh=500N×0.5m=250J
完成10个引体向上动作做的总功为：W′=250J×10=2500J
∵t=10s ∴小强做功的平均功率：P= W′/t =2500J /10s=250W
7．正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5 W，那么在10 s内心脏做的功是
_______J，这些功可把一个1 kg的物体匀速举高____m。（g取10 N/kg）
【答案】15；1.5.
【解析】 W=Pt=1.5W ×10s=15 J
W= Gh= mgh
ℎ=Wmg= 15J1kg×10 N/kg=1.5m
8．如图所示，用大小相同的力F，使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离s，所用的时间相同，则两次所用的力对物体所做的功和功率（ ）
A．图甲做的功较多 B．图乙做的功较多
C．甲、乙的功率一样大 D．图甲的功率一定比图乙大
【答案】C.
【解析】AB．因为对两个物体的作用力都是大小相等的力F，两个物体在力F的方向上移动的距离都是s，根据功的计算公式W=Fs可知，两次所用的力对物体所做的功一样多，故AB不符合题意；
CD．两次所用的力对物体所做的功一样多，且所用的时间相同，根据P＝W/t知，功率的大小相同，故C符合题意，D不符合题意。
所以选C。
9. 雪橇是雪地常见的交通工具，如图所示，雪橇5min在水平雪地上沿直线匀速滑行了3000m，雪橇所受雪地的摩擦力是200N。通过计算回答：
（1）该过程中水平拉力做了多少功？
（2）该过程中水平拉力做功的功率是多少？
【答案】（1）6×105 J；（2）2×103 W。
【解析】（1）狗拉着雪橇在水平雪地上沿直线匀速滑行，拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即拉力大小为 F＝f＝200N
水平拉力做的功为W＝Fs＝200 N×3×103 m＝6×105 J
（2）水平拉力做功的功率：P＝W/t＝6×105J /300s＝2×103 W
课
堂
小
结
①物理意义：表示做功的快慢。
⑤推导公式：功率=力×速度 P =Fv
④单位：国际单位制：瓦特，用字母W表示；1W=1J/s
常用单位：千瓦（kW）、 兆瓦（MW）
1kW=103W 1MW=103kw
功率
②定义：单位时间里完成的功，叫做功率。
③公式：功率=功/时间 P=W/t
板
书
设
计
第2节 功率
1. 功率的物理意义：；
2. 功率的定义：单位时间里完成的功，叫做功率。
3. 公式：功率=功/时间 P=W/t
4. 单位：
国际单位制：瓦特，用字母W表示；1W=1J/s
常用单位：千瓦（kW） 兆瓦（MW）
1kW=103W 1MW=103Kw
5. 功率的推导公式
功率=力×速度 P =Fv
F表示物体受的力，v表示物体的运动速度。
适用条件：物体做匀速直线运动，F与v在同一条直线上。
作
业