内容正文:
教学设计
学科
物理
年级
八年级
学期
春季
课题
第2节 功率
编写教师
工作单位
指导专家
工作单位
教学目标
物理观念
能结合生活实例,知道物理学中的功率,知道功率的定义式并能进行简单计算。
科学思维
能类比速度、压强等定义的方法,通过类比迁移用物理量之比定义新物理量的方法,建立功率的概念,发展迁移推理的科学思维能力。
科学探究
通过了解生活中不同机械的功率,体会功率的物理意义,能用功率的公式设计测量功率大小的实验,提升科学探究能力。
科学态度与责任
通过分析和解决生产生活中的实际问题,加深对功率定义式的理解,培养将物理知识与生产生活相联系的意识。
教学内容
教学重点
理解功率的物理意义,能用公式解答相关的问题。
教学难点
生活中功率应用实例的分析与计算。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
【引入】操场上有一堆砖,需要搬到正在修建的楼房上去,我们可以采用哪些方式进行搬运呢?
【提问】这两种搬运方式,你更支持哪种方式?为什么?
【引导】从人力搬运和机械搬运两个方面思考做功的共同点与不同点。
在生产建设中,我们不仅要注意做功的多少,还要注意完成这些功所用的时间,也就是要关注做功的快慢。
【提问】如何比较物体做功快慢呢?
【生答】人力搬运和机械搬运。
【小组讨论】做功有多有少,有快有慢。
将同一批砖搬到楼房上去,两种方式做的功的多少是相同的,但是人力做功用时长,做功慢;机械做功用时短,做功快。
【结论】做功有快有慢。
选取学生身边熟悉的搬砖事例,拉近物理知识与日常生活的距离,帮助学生直观理解做功有快有慢。
探究新知
一、比较做功快慢的方法
【问题1】人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
【问题2】若做功时间和做功多少都不相同,怎样去比较做功快慢呢?
【引导】学生类比物体运动快慢来理解物体做功快慢。
【生答】机械做功更快。
定性了解物体做功快慢的两种方法:
【总结】做相同的功,所用时间不同,用时短的做功快。
【总结】在相同的时间内,做功的多少不同。做功多的做功快。
【理解】类比物体运动快慢来理解物体做功快慢。
【总结】当做功时间和多少都不相同时,比较单位时间内做功的多少来判断做功的快慢。
通过知识对比建立物理思维,了解学习物理常用的基本方法,使学生具备基本的探究学习能力。学会利用已有知识认识新问题,掌握物理量之比定义新物理量的方法。
二、功率
【过渡】大家已经水到渠成地得到了比较做功快慢的方法。怎么描述呢?这就涉及我们今天要学习的一个新的物理量——功率。为了“表示物体做功的快慢”,我们引入了功率,用符号P表示。
【下定义】利用物理量之比定义新物理量功率:功与做功所用时间之比,用功率表示物体做功的快慢。
【思考】
功率的定义式是什么?
单位是什么?
如何进行单位计算?
【体验活动】感受功率的大小。
【引导】学生从用手对鸡蛋做功,到举鸡蛋的功率进行分析,让学生感受1 W有多大。
【思考】想要感受2 W、3 W的大小,可以怎么办?
【铭牌上的功率】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。
功率1.2 kW表示什么物理意义?
【阅读】阅读教科书的内容,了解一些常见物体的功率。
【生答】
公式:
单位是J/s
单位:瓦特,简称瓦;符号:W
【理解】1 W=1 J/s
1 kW=103 W 1 MW=106 W
【学生活动】拿起2个鸡蛋,质量约为100 g,将鸡蛋从腰部举到头顶,大概举了1 m,用时约1 s。
【生答】可以增加物重,时间不变;也可以使物重不变,加快速度。
【生答】1.2 kW:表示机器在1 s内做功1 200 J。
1.对物理概念生成的构建处理,培养学生知识迁移和思维能力。
2.加深学生对功率的物理意义的理解,使学生对人和一些事物的功率数值有个具体的概念,懂得功率大或小的意思是什么。
3.让学生能认识铭牌并知道功率是衡量机械性能的一个重要物理量。
4.通过观察收集数据利用所学知识估测电动机的功率大小。
三、功率的计算
【过渡】物体做功时有快慢,我们可以通过公式计算出物体做功时的功率。
【典例】大石头质量为6 t,起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了1 m,起重机提升大石头的功率是多少?
【思考】我们使用功率计算公式时,需要注意什么?
【生答】
解 :因为匀速提升,起重机提升大石头的拉力与大石头所受的重力相等,即F=G=mg=6×103 kg×10 N/kg=6×104 N
大石头在拉力方向上移动的距离s=1 m
所以拉力做的功是W=Fs=6×104 N×1 m=6×104 J
起重机提升大石头的功率
【总结】使用公式时,一定要注意三个量的对应关系,功W一定是对应的时间t内完成的,这样算出来的功率才是时间t内的功率。
通过例题,引导学生用功率的计算公式计算功率的大小以及公式使用的一些注意事项。
四、实践活动方案设计【小组活动】
比比谁的功率大。
【提问】如果让你测出同学上楼的平均功率,我们该如何设计实验?看谁的设计方案更易操作。
【思考】
(1)实验原理
(2)想要完成估测你会带哪些测量工具?具体该如何操作?
(3) 如何设计表格?
【学生分析】研究对象是人。假设人匀速上楼,人受到与自身重力相平衡的力使其升高,即F=G=mg。
人上楼做的功
W=Fs=Gh=mgh
功率
【学生讨论】
器材:体重计、米尺、秒表
1.用体重计测出质量m;
2.用米尺测出一个台阶的高度h,数数台阶数n;
3.用秒表测出上楼所用时间t;
4.用公式求出人上楼的功率P。
通过小组活动,估测上楼的功率,学以致用,增强学生对物理知识在实际生产和生活中应用的认识;同时培养学生的实验探究能力,设计能力,并再次强化对功率的理解和认识。
课堂小结
学生进行本节课的总结。
通过知识总结和思维导图,展示本节的知识脉络,帮助学生形成物质观念。
课后任务
(1)估测同学上楼的平均功率,将实验数据填入表格中,比比谁的上楼功率更大。
(2)完成教材上的练习与应用。
学生思考、回答。
为加深对功率概念的认识提供实践体验的机会。
板书设计
11.2 功率
一、比较做功快慢的方法
1.时间相同,比较物体做功的多少,做功多的做功快。
2.做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快。
3.功与时间都不相同,用“”可以比较做功的快慢。这个比值越大,做功越快。
二、功率
1.物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
2.定义:功与做功所用时间之比叫作功率,它在数值上等于单位时间内所做的功。
3.公式:
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