8.1 功与功率 教学设计 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

课题 功与功率 教学目标 1. 理解功的概念，知道做功的两个要素，掌握功的计算公式。 2. 知道功是标量，理解正功和负功的含义 3. 知道多个力对物体做功，求总功的方法。 4. 理解功率的概念，知道功率的定义和定义式P＝W/t，能用公式P＝W/t解答有关的问题。 教学重点： 1. 功的概念及正负功的意义。 2. 功率的概念，理解功率与力、速度的关系。 教学难点： 1. 培养学科思维，培养学生的推理能力、分析综合能力，并学会物理学常用的研究方法，通过具体问题的分析(特殊性)，得出解决问题的普遍方法(普遍性) 2. 理解功率的概念，能用平均功率和瞬时功率解决相关问题。 教学过程 <课前准备> 初中记忆：1.功的概念 2.做功的两个不可缺少的因素 3.功的计算公式 <课堂教学> 情境引入 教师演示小游戏：拉动弹弓中橡皮条长短不同，弹丸打出的距离不同。教师提问：为什么会出现上述情景？学生回答自己所想 教师引导：探究一，物体运动方向与力的方向不一致时，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。这时应当怎样计算功呢？ 学生采用两种方法计算F l 方法一：分解力， W ＝ Fl cosα 方法二：分解位移，最后结果也是W ＝ Fl cosα 一、功（学生阅读74至75页自主完成以下问题） 问题1.功的定义？ 问题2.功的计算公式？公式中各物理量的意义？ 教师引导：公式中角的含义 问题3.功的单位？1J的物理意义？ 问题4.功的物理意义：描述物体的运动过程的物理量 ,是力在空间上的积累效果。 教师引导：探究二，辨认以下情况中力的方向与位移方向的夹角 师生共同总结：将力、位移两个矢量的箭尾移到同一个作用点再判夹角。 二、正功和负功 问题1.阅读课本75页完成表格填空 α COSα W 物理意义 α=π/2 0≤ α＜π/2 π/2＜α≤π 问题2.结合表格分析正功和负功的物理意义？ 教师通过几幅具体情境图引导学生说出其物理意义。 教师引导：探究三，物体所受多个力的总功的计算 如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右移动的位移为l，摩擦力大小为fα F l 问题3.各力对物体做的功是多少？ 教师引导：利用单个力做功的计算公式分别求出各力做功。 问题4.各个力对物体所做功的代数和是多少？ 教师引导：代数和与数学中的意义相同。 问题5.物体所受的合力是多少？合力所做的功是多少？ 教师引导：学生根据相互作用知识进行受力分析求解合力，再利用功的计算公式求解合力做功，并提示合力得为恒力。 师生共同总结：当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用以下方法来求解①求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。 学生利用方法二分析例题1，教师多媒体展示学生答案 例题1 一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成37o角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，cos37o=0.8。求各力对雪橇做的总功。方法二分析 三、功率 教师引导：探究四，两个人分别从1楼匀速跑到5楼，记录的数据在这，现在你利用功的知识来对这场比赛做个评比？ 计算各自克服重力做功并分析比较有那些不同？（g=10m/s2） 实验对象 老师 某同学 质量m/kg 60 50 五楼高度h/m 16 16 用时t/s 40 20 克服重力做功W/J 从做功的角度看各自的优势 师生共同探讨：从做功的角度看两人各自的优势，再类比速度和加速度的定义引出新的概念——功率。 学生阅读课本76至77页完成以下问题 问题1.功率的定义以及定义式？ 问题2.功率的物理意义？功率的单位？ 问题3.功率的另一种表达公式？ 教师引导：通过功和功率的定义式分析出功率和速度间的关系式。 问题4.通过功率的另一表达式分析平均功率与瞬时功率的公式以及意义？ 问题5.通过汽车上坡问题分析额定功率与实际功率的定义？ 通过课本77页思考与讨论提出机器铭牌上的标注即为额定功率。 教师引导学生分析课本77页例题2，强调步骤的规范性 例题2 发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54km/h时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？ <课堂检测> 1、如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则雪橇受到的（ ） A.支持力做功为mgl B.重力做功为mgl C.拉力做功为Flcosθ D.滑动摩擦力做功为－μmgl 2、质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求： （1）力F在t=3s内对物体做的功；54J （2）力F在t=3s内对物体做功的平均功率; 18W （3）力F在3s末对物体做功的瞬时功率。36W <课堂小结> 教师引导学生总结：今天学到了什么？ 一、功 二、正功和负功 三、功率 <课后作业> 请认真完成课本78页2题，3题，5题，6题 学科网（北京）股份有限公司 $