9.4 比较做功的快慢 教学设计-2025-2026学年北师大版物理八年级下册

该初中物理教学设计聚焦功率的概念、公式（P=W/t、P=Fv）及物理意义，通过小明和爸爸搬砖的生活情境导入，类比速度定义引导学生理解做功快慢，梳理做功多少与时间的关系，构建从具体到抽象的学习支架。 特色在于情境化与探究融合，以搬砖故事激发兴趣，用类比速度的科学推理（科学思维）助学生自主建构功率概念，通过测量人爬楼功率的实验（科学探究）提升动手能力，结合抽水机、汽车行驶实例（物理观念）强化应用，培养科学态度。资料方法多样，助力教师高效教学，促进学生核心素养发展。

比较做功的快慢 教学设计 教学内容： （1）本节课的主要教学内容是比较做功的快慢，通过具体的实例，让学生理解和应用功率的概念。 （2）本节课主要介绍了功率的定义、计算公式和物理意义等知识点，同时通过实际生活中的例子，加深学生对功率的理解，以及功率在生活中的应用。 （3）通过学习本节课，学生能够掌握功率的计算公式，并能够在实际问题中应用这些公式来比较功率的大小。此外，学生还能了解到功率的物理意义，以及如何通过比较做功的快慢来评估不同情况下的效率问题。这些知识将为学生今后在物理学科的学习打下坚实的基础，并帮助他们在日常生活中更好地理解与应用相关的物理原理。 教学目标： （1）物理观念：理解功率的概念，掌握功率的计算公式，能够运用功率公式解决实际问题。 （2）科学思维：通过类比速度的定义，理解功率的物理意义，培养科学推理和逻辑思维能力。 （3）科学探究：通过实验测量人爬楼的功率，掌握科学探究的基本方法，提高实验设计和数据分析能力。 （4）科学态度与责任：了解功率在实际生活中的应用，培养科学探究的兴趣和责任感，树立正确的科学态度。 教学重难点： （1）理解功率的物理意义，掌握功率的定义式 P=W/t，并能结合实际情境分析做功快慢。 （2）综合运用功、功率和速度的关系公式 P=Fv，解决实际问题，理解功率与牵引力、速度之间的动态关系。 教学方法： 讲授法、实验法、案例分析法、类比法、问题导向法 教学过程： 一、引入新课 教师活动： 教师以讲故事的形式引入新课，激发学生的兴趣。（师：上周末，我去小明家家访。发现小明家里正在装修新房，小明兴奋地帮爸爸搬运材料。他和爸爸比赛搬砖，每块砖的重量大约是 50N。地上有两堆相同的砖块（每堆 40 块），小明一次最多可以搬 4 块，而爸爸一次可以搬 8 块。最终，爸爸用了 20 分钟完成任务，小明却用了 30 分钟。同学们，你们觉得小明和爸爸做功是否相同？谁更胜一筹？为什么？） 学生活动： 学生思考并回答问题。（生：他们做功一样多，但是爸爸赢得比赛。因为两个人都搬了同样数量的砖块到同一高度，所以做的功是一样的。但爸爸用的时间少，说明他做功更快。） 教师活动： 教师对学生的回答表示认可，并引出本节课的主题。（师：很好，大家已经发现了做功不仅有关于多少的问题，还有快慢之分。今天我们就来探讨如何描述做功的快慢问题。） 二、讲授新课 （1）比较做功快慢的方法 教师活动： 教师通过多媒体展示一个具体的情境，引导学生进行进一步的思考。（师：我们刚刚分析了在做相同多的功时，可以通过比较所用时间的长短来判断做功的快慢。那么如果换一种情况，比如 20 分钟内小明搬了 30 块砖到楼上，而爸爸搬了 40 块砖，那么谁做功更快呢？理由是什么？） 学生活动： 学生们积极思考并发言。（生：爸爸做功更快。因为在相同的时间里，爸爸搬的砖块更多，说明他做的功也更多。） 教师活动： 教师总结学生的答案，并提出新的问题。（师：没错，相同时间内做功更多的确表明做功速度更快。那如果另一种情况是这样的：小明用了 10 分钟搬完 20 块砖，而爸爸只用了 6 分钟就搬完了 18 块砖，这时该怎样比较呢？） 学生活动： 学生热烈讨论，意见不一致。（有的说小明快，有的认为爸爸快，各自阐述自己的理由。） 教师活动： 教师引导学生回忆以前学过的物理概念中，是如何定义快慢的，并以此类比。（师：请大家回想一下，我们在学习其他物理量时，是怎样定义 “快” 与 “慢” 的？例如速度是如何定义的？它的特点是什么？） 学生活动： 学生回忆并回答问题。（生：速度是用来描述物体运动快慢的物理量。通过路程与所需时间的比值来定义速度，比值越大，说明运动越快。） 教师活动： 教师根据学生的回答，引出功率的概念及其物理意义。（师：非常正确。同样的道理，我们可以用做功量与所需时间的比值来定义一个新的物理量，叫做功率。通过功率，我们可以准确描述做功的快慢程度。） （2）功率 教师活动： 教师详细介绍功率的相关知识。 功率： 功率是衡量物体做功快慢的物理量。 定义：把所做的功与所需时间的比值称为功率。 公式： 功率的单位 教师介绍功率的单位。（师：功率的单位由功和时间的单位组合而成。在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，因此功率的单位是焦耳每秒。功率的单位有一个专门的名字叫 “瓦特”，简称瓦，符号是 W。需要注意的是，尽管功的单位也是 W，但书写时必须加以区分。另外，工程技术领域中还常用千瓦（kW）、兆瓦（MW）等单位，它们之间的换算关系是 1kW = 10^3 W，1MW = 10^6 W。） 功率的物理意义 教师解释功率 1 瓦的具体含义。（师：功率 1 瓦的意思是在 1 秒钟内完成了 1 焦耳的功。同学们，你们想不想了解一些日常生活中的物品或设备的功率有多大呢？请阅读教材 P121 的内容，并分享你的见解。） 学生阅读教材并表达自己的观点。 （3）功率的计算 教师活动： 教师通过具体的例子详细讲解如何计算功率。 例题 1： 教师使用多媒体展示教材 P122 的例题，并带领学生一同解答。 例题 2： 在某次抗旱工作中，某单位帮助一个扶贫村打了一口地下水井，并建造了一个深 2 米、容积为 30 吨水的水池。已知水井中的水面距离水池进水口的垂直距离为 30 米。（取 g=10 N/kg） 求解： 将 30 吨水从井里刚好抽到水池里，抽水机对水做的功。 水池装满水后，水对池底的压强。 如果将 30 吨的水从井中抽到水池中需要 1 小时，则这台抽水机的最小功率是多少瓦？ 解析： （1）根据题目信息，首先计算水的质量：m=30 吨 = 30×10^3 kg=3×10^4 kg。 水受到的重力：G=mg=3×10^4 kg×10 N/kg=3×10^5 N。 抽水机对水做的功：W=Gh=3×10^5 N×30 m=9×10^6 J。 （2）水池中水的深度 h=2 m，水对池底的压强：p=ρgh=1.0×10^3 kg/m^3 × 10 N/kg × 2 m=2×10^4 Pa。 （3）抽水机抽水的时间 t=1 小时 = 3600 秒，由此计算抽水机的功率至少为 。 例题 3： 一辆汽车在平直公路上进行匀速直线行驶，水平牵引力的大小恒为 F，速度为 v。求： （1）此时汽车牵引力 F 的功率是多少？ （2）如果汽车发动机的实际输出功率是 90 kW，匀速行驶的速度是 30 m/s，那么这辆汽车受到的阻力是多少？ 解析： （1）在一段时间 t 内，汽车行驶的距离 s=vt，水平牵引力做功 W=Fs=Fvt，牵引力做功的功率 。 （2）由题目信息可知 P=90 kW=9×10^4 W，v=30 m/s。根据公式 ，可以求得 。 因为汽车在水平路上匀速行驶，牵引力与阻力平衡，所以阻力 f=F=3×10^3 N。 三、实验探究 教师活动： 组织学生进行实验，测量人爬楼的功率。 实验：测量人爬楼的功率 教师说明实验目的和步骤：几位同学组成小组，测量每位同学提着重物从一楼爬到三楼的过程中对重物施加拉力做功的功率，看谁的功率最大。 学生们设计实验方案，并进行交流。 教师指导学生进行实际测量，确保数据准确可靠。 课后作业： （1）根据功率的定义，计算并比较不同情景下物体的功率大小，例如：比较同一个人提不同重量的物体上楼的功率。 （2）设计一个实验方案，测量并计算自己或同学在爬楼梯过程中的功率，分析实验结果，讨论影响功率大小的因素。 学科网（北京）股份有限公司 $