高中物理 4.2 功率教案 教科版必修2（共5篇）

第一篇：高中物理 4.2 功率教案 教科版必修2

功率

一、教学目的：

1．知道功率是表示做功快慢的物理量。

2．理解功率的概念，能运用功率的公式P=W /t 进行有关计算。

3．正确理解公式P=FVcosα的意义，知道什么是瞬时功率，什么是平均功率，并能用来解释现象和进行计算。

二、重点难点

1．理解功率的概念是本节的重点。2．瞬时功率和平均功率计算是本节的难点。3．机车起动问题是本节课对学生的一个能力培养点。

三、教学过程：

（一）引入新课

上节课学习了功的概念及其计算。现在我们研究下面两个问题。

①质量为2kg的物体在4N的水平拉力F1作用下沿F1的方向以2 m/s的速度匀速前进16m.在此过程中，有几个力对物体做功，各做功多少？此过程用多长时间？

②质量为2kg的物体静止在光滑水平面上，在F2=4N的水平拉力作用下前进16 m。在此过程中，有几个力对物体做功？各做功多少？此过程用多长时间？

（学生自己解答，教师小结。）

①中拉力做功：W11=F1S=64J；阻力做功：W12=-fS=-64J；时间：t1=s/V=8s.②中拉力做功：W2=F2S=64J；时间t2=

2s4s.a可见，力对物体做功多少，只由F、S及它们间夹角决定，与物体是否还受其它力、物体是匀速运动还是变速运动无关。再比较一下，F1、F2做功一样多，但所用时间不同。说明力对物体做功还有一个快慢问题。本节课学习做功快慢的描述问题。

板书课题：第二节 功率

（二）进行新课

1．我们把描述力做功快慢的物理量定义为功率，这是物理学中的一个重要概念。2．功率的概念

（1）定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。

用心

爱心

专心 1 定义式：P=W/t

（2）单位：国际单位为瓦(W)，技术上常用“千瓦”（KW）作功率单位。1W=1J/S，1KW=1000W。

（3）功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量

功率大的做功快。不论在什么条件下，只要明确了功W和所用时间t，就可求出相应的功率。

（4）功率是标量。

由于功有正负，相应的功率也有正负。功率的正负不表示大小，只表示做功的性质，即动力的功率为正，阻力的功率为负，计算时不带符号，只计绝对值。

根据W=FScosα和v=S/ t,可得P=Fvcosα。若F、S同向，可简化为P=Fv。（5）功率的另一表达式：P=Fvcosα。

F：对物体做功的力。v：物体运动的速度。α：F与v的夹角。

3．平均功率和瞬时功率

（1）平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用P=W/t 计算，若用P=Fvcosα，V为t时间内的平均速度。

平均功率是针对一段时间或一个过程而言的，因此在计算平均功率时一定要弄清是哪段时间或哪一个过程的平均功率。

（2）瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢，只能用P=Fvcosα，V为某时刻的瞬时速度。

瞬时功率是针对某一时刻或某一位置而言的，因此在计算瞬时功率时一定要弄清是哪个时刻或哪一个位置的瞬时功率。

【例题1】已知质量为m的物体从高处自由下落，经时间t，在t时间内重力对物体做功的平均功率为;在t时刻重力对物体做功的瞬时功率为。

121gt,重力对物体所做的总功W=mg2t2,所

22W1mg2t;在t时刻重力对物体做功的以在t时间内重力对物体做功的平均功率为Pt2解析：在t时间内，物体下落的高度h=瞬时功率为Ptmgvtmgt.（3）额定功率和实际功率

额定功率指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。实际功率是指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等

用心

爱心

专心

2于额定功率。对公式P=Fv的讨论。

①当功率P一定时，F1。即做功的力越大，其速度就越小。v当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力。

②当速度v一定时，Pv。即做功的力越大，它的功率也越大。

汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。

③当力F一定时，Pv。即速度越大，功率越大。

起重机吊同一物体以不同速度匀速上升，输出功率不等，速度越大，起重机输出功率越大。

4．先让学生做课本例题。然后再讲解。5.对公式P=Fv的讨论。①当功率P一定时，F1。即做功的力越大，其速度就越小。v当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力。

②当速度v一定时，Pv。即做功的力越大，它的功率也越大。

汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。

③当力F一定时，Pv。即速度越大，功率越大。

起重机吊同一物体以不同速度匀速上升，输出功率不等，速度越大，起重机输出功率越大。

【例题2】飞机、轮船运动时受到的阻力并不恒定，当速度很大时，阻力和速度的平方成正比，这时要把飞机、轮船的最大速度增大到原来的2倍，发动机的输出功率要增大到原来的： A．2倍；

B．4倍；

C．6倍；

D．8倍.2解析：飞机、轮船达到最大速度时牵引力F与阻力f相等，即F=f,而f=KV,所以发动机的输出功率P=FV=KV，要把飞机、轮船的最大速度增大到原来的2倍，发动机的输出功率要增大到原来的8倍.（三）课堂小结

3用心

爱心

专心 3 功率的物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量

功率

平均功率：描述力在一段时间内做功的快慢，用P=W/t 计算，若用

P=Fvcosα，V为t时间内的平均速度 瞬时功率：描述力在某一时刻做功的快慢，只能用P=Fvcosα，V为某

时刻的瞬时速度。额定功率和实际功率

（四）作业：课本中本节课后的练习1、3 说明：

1．本节教学的重点是使学生确切地理解公式P＝FV的意义，为此教材通过实例进行分析，教学中还可以补充一些实例。

2．通过本节的例题的教学，应使学生学会应用基本公式进行计算，对平均功率和瞬时功率有所理解。

3．考虑到发动机的额定功率与汽车的最大速度的关系比较难一些，单独列为专题加以讨论。在这个专题中，着重分析了汽车由开动到匀速行驶的物理过程，然后运用公式解题，以便使学生养成分析物理过程的习惯，避免简单地套用公式。

用心

爱心

专心 4

第二篇：高中物理必修1教案-《功率》

高中物理必修1教案-《功率》

一、教学内容分析 1．内容与地位

《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率，关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。要求学生理解功率的概念，会进行功率的计算；会分析汽车发动机功率一定时，牵引力和速度的关系；尝试自己设计实验，测量人在某种运动中的功率。由于功率在生活、生产中应用很广，教学中可充分利用这一优势，使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力，树立正确的价值观。

本节课的教学应立足于培养学生的思维能力，通过学习物理研究方法，使学生学会思考问题。在建立“功率”概念中，让学生体会用比值方法来建立一个新物理概念。机车起动过程的分析着重培养学生的逻辑思维，引导学生认识物理与社会生活的密切联系，综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量人的做功功率的实验，达到学以致用的目的，培养学生运用科学知识解决实际问题能力。

2．教学目标：

（1）通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，理解功率概念。（2）从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。（3）理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。

（4）了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率区别和联系。（5）具有敢于发表自己观点，坚持原则，善于合作的良好习惯。3．重点难点：教学重点是理解功率的概念；难点是理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。

二、案例设计

（一）新课引入

问题：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。（引发学生思考，让学生从身边生活寻找做功事例，并思考机械与人或畜力做功的差异。）

功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人，其做功的快慢是不同的。（分析一些生产事例、工作场面，或展示一些做功快慢不同的图片。有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景，使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识，从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。）

参考事例：①挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多。②建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上，起重机和搬运工相比，起重机要比工人快得多。③从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多④家住在高楼（如8层），乘电楼比走路要快得多。⑤拖拉机耕地比牛耕地要快得多，等等。列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，无处不在，研究功率具有重要的现实意义。

说明：通过引导学生分析有关事例，形成初步共识：人们选用机械来做功时，不仅要考虑做功多少，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快；大卡车比拖拉机做功快；拖拉机耕地比牛耕地要快；起重吊车比搬运工人做功快；抽水机比辘轳提水快，等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。

通过一个实际问题，具体数据，让学生感性地认识做功的快慢。如在某高楼建筑中需要搬运一批砖头到一高层上，在搬运砖头过程中，起重机和搬运工人的生产记录情况如下表所示：

师：不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢？请同学们思考并提出解决方案。（引导学生思考：如何比较物体做功快慢？讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。）

预测学生可能有以下回答：

①选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快； ②选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢。③类比“速度”的定义方法，用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”。

说明：对学生提出的各种方案可能有问题或不完整，教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。

教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法，体会比值法定义功率概念。

（二）新课教学

1．功率

（1）定义式：物理学上用物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值，作为在该时间内物体平均做功快慢的量度。即 Ｐ=W/ t

（2）物理意义：表示物体做功快慢的物理量.。

（3）单位：教师请一位同学正确地说出公式中各个字母所表示的物理量及其单位。

Ｐ：功率，单位：瓦（W），常用单位还有千瓦（ｋW）W：力所做的功，单位：焦耳（J）ｔ：做功所用时间，单位：秒(s)单位换算：１kW = 1000 W１W=１J/s

（4）功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。（5）讨论与交流：

小实验：把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？如果斜面的倾角增大，情况会有什么变化？倾角增大时，功率是否也增大？

提示：①比较不同倾角时的功率，应注意硬币开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。②实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行的推演，使思维更加严密。

（6）认识一些常见机械做功功率

①汽车发动机：5×104 W ～ 15×104 W ②摩托车约2×103 W ③喷气客机约2×108 W ④火箭的发动机约 1×1013 W ⑤ 人的平均功率约 1×102 W，优秀运动员短时间内的功率可达1000W ⑥人心脏跳动的功率 1.5W左右 ⑦万吨巨轮 106W以上 ⑧蓝鲸游动的功率可达350kW 等等。

2．功率与力、速度的关系

思考与讨论：一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同？为什么？

预测学生会回答：

①载重汽车与地摩擦力较大，牵引力也大，由于行驶速度一样，故相同时间内，载重车的牵引力做功较多，所以载重汽车的输出功率较大。

②载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小。

③载重汽车比空车费力，因此载重车的输出功率较空车时要大些。说明：上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学生分析可能会出现片面和不完整回答，教师要参加到学生的讨论分析中，帮助、启发和引导学生形成正确的认识。

(正确的回答应是①)。教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论，如汽车在上坡和下坡时功率、速度和牵引力会怎样变化？

接着，教师引导学生思考，如何计算牵引力的功率。（让学生根据所学知识和功率定义式进行推演，培养良好的科学思维能力和思维习惯）提出问题：某汽车在平直公路上做匀速直线运动，已知其在牵引力大小为F，运行速度为V，试求此时汽车牵引力F的功率为多少？

注意引发学生思考解决问题的思路，应用功和功率的定义式进行分析和推导。

课堂分析结果：

Ｐ＝F·ｖ

即力F的功率等于力F和物体运动速度ｖ的乘积.。注意：这里的F是速度V方向上的作用力。

分析讨论：由V=S/t求出的是物体在时间ｔ内的平均速度，代入公式Ｐ＝Fｖ求出的功率是F在时间ｔ内的平均功率；如果ｔ取得足够小，则V表示瞬时速度，此时由Ｐ＝Fｖ求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当V为平均速度时，求得的功率就是平均功率，V为瞬时速度时，求得的功率就是瞬时功率。

（1）总结：

①平均功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是平均速度) ②瞬时功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是瞬时速度)

③如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与平均速度相等，故此时平均功率等于瞬时功率。

交流讨论问题：由求出的是瞬时功率还是平均功率? 学生小组讨论后得出：由公式求出的功率，反映了该力在t时间内做功的平均快慢，故由公式求出功率是平均功率。

（2）额定功率与实际功率的认识

问：人力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？（人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。）

问：奥运长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5000米的赛跑路程呢？为什么？

提示：奥运比赛是一种挑战运动局限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100米赛跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在5000米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度。

说明：此问目的在于学生通过思考自己身边所熟悉的问题，认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。①额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值，额定功率是动力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一定的。

②实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率，实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称满负荷运行），但不能大于额定功率，否则会损坏机械。

③很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来，并计算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少电能？哪一部机器最耗电？请与同桌同学进行交流。

（3）汽车发动机的功率一定时，牵引力与速度的关系

当汽车输出功率一定时，根据公式P=FV可知，物体的运动速度V与牵引力F成反比，如果汽车需要较大的牵引力，就必须减小运动速度。

思考：汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较徒的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？

学生可能回答：①加大油门，汽车可顺利到达坡顶。②汽车要换档，才能顺利驶到坡顶。

师生共同分析：①根据P=FV 知，汽车以额定功率行驶，因遇上坡路段，汽车所需的牵引力增大了，若要保持行驶速度不变，这是不可能的；加大油门，只会增加发动机的输出功率（超过额定功率），发动机将因超负荷而过热损坏。②这是一种正确的操作方式，当司机将发动机的速度档位调低后，速度减少了，牵引力加大了，只要牵引力足够，汽车便可顺利上坡。

思考：汽车等交通工具，如何才能获得更大的行驶速度？ 3．学生进行测功率活动。（建议课后安排）问题：如何才能知道在某种运动中自己做功的功率呢？请同学设计一个测量方案，并进行实际测量。

说明：应激励积极思考、设计可行方案，动脑动手，体验科学实验方法和感受实验成果的喜悦。

实验方案举例：（让学生结合自己的情况来进行设计实验）方案1：学生快速跑上楼，来测量做功的最大功率。方案2：估算学生自己平时上楼或爬山过程的功率。

方案3：设计沿某一竹杆或树杆上爬一定的高度，来测量做功功率。方案4：利用跳绳运动，来测量做功功率。

方案5：测算自己举起杠铃时的最大功率（需要同学的帮忙）

说明：①有关实验方案、原理、器材、数据的测定及同学协作等，都应放手让学生自行讨论、分工，这样才能培养学生的实验能力，给学生以合作交流的机会。

②方案选定后，要注意引导学生如何求功和功率，需要选择哪些实验器材，测量哪些物理量？测量是否存在误差问题，如何才能较准确地测量。

③根据学生设计的方案，组织学生进行实验。最后实验结果，让学生通过实物展台进行交流汇报，师生共同观看，最后还可以进行评选活动。

④活动目的是：培养学生应用物理知识解决实际问题能力，并通过亲身的实验，达到内化知识，提升能力。同时也在实验过程中培养学生严谨的科学态度。

三、案例评析 本案例的教学设计体现了物理知识源于生活，又应用于生活。“功率”与生活、生产联系密切，在引入功率、额定功率、实际功率等概念时，都注意通过生产、生活的具体实例引入，使原本枯燥无味的概念教学变得生动和有趣，学生易于认识和理解“功率”概念，有利于激发学生的学习热情。在知识形成过程中，注重引导学生学习科学思维方法，体会比值法在定义“功率”概念的作用，提高学生的应用科学思维方法解决问题的能力。通过设计测定人在某种运动中做功功率实验，来达到内化和强化物理概念和物理规律的理解，实现知识由理论向实践的转化，加强物理与生活、生产和科技的联系。

在“功率”的整个教学过程中，始终关注“生活与物理，物理与社会”的关系，培养学生关注物理学的技术应用，形成将物理知识应用于生活和生产实践的意识，较好地体现了在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观上对学生进行教育的课程理念。

四、相关链接 1．瓦特其人其事

生平简介

瓦特(James Watt,1736～1819年)苏格兰发明家。1736年1月19日生于苏格兰格林诺克。童年时代的瓦特曾在文法学校念过书，然而没有受过系统教育。瓦特在父亲做工的工厂里学到许多机械制造知识，以后他到伦敦的一家钟表店当学徒。

1763年瓦特到格拉斯大学工作，修理教学仪器。在大学里他经常和教授讨论理论和技术问题。1781年瓦特制造了从两边推动活塞的双动蒸汽机。1785年，他也因蒸汽机改进的重大贡献，被选为皇家学会会员。

1819年8月25日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。科学成就

1763年，瓦特修理格拉斯哥大学的一台纽可门泵，得以仔细研究了结构和工作原理，找到了热量损失消耗大量燃料的症结所在，他终于想出了加一个与汽缸分离的冷凝器，汽缸外装上绝热套子，使它一直保持高温，新的蒸汽机的效率大大提高。瓦特并不满足于已经取得的成就，1781年他又制造了从汽缸两边推动活塞的双动作蒸汽机，并采用曲柄机构，使往复的直线运动转变为旋转运动。瓦特还设计了离心节速器，利用反馈原理控制蒸汽机的转速。经过一系列的改革，蒸汽机迅速被各工业部门采用，为产业革命铺平了道路。蒸汽机车加快了19世纪的运输速度。蒸汽机→蒸汽轮机→发电机，蒸汽为第二次工业革命即电力发展铺平了道路。

趣闻轶事

童年时代的瓦特和茶壶的故事 一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。

蒸汽机与产业革命

罗尔特所著《詹姆斯·瓦特》中，曾写道：“瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。

2．机动车辆常见的两种启动过程

对于汽车或机车等交通工具，在静止开始启动的过程中，发动机的输出功率、牵引力和速度的关系满足公式P＝F·v，在P、F、v三个物理量中，若保持一个量不变，当另一个量变化时，第三个量也随之变化。关于汽车的启动过程是一个较为复杂的物理过程，下面我们就两种常见的启动过程分析如下： ①汽车（或机车）以恒定的功率启动和行驶过程（请把握教材的难度和课标的难度）

汽车牵引功率保持恒定时，由P = FV可知，牵引力大小与速度成反比。结合牛顿第二定律F – f = ma可知，汽车以恒定功率启动的过程，随着汽车速度V的逐渐增大，汽车的加速度逐渐减小，直至加速度等于0，最后汽车做匀速运动。

思考：当汽车在平直公路行驶时，前方遇到了一段较徒的上坡路段，汽车司机应做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？只靠加大油门能否顺利到达坡顶？

②机车以恒定的牵引力启动的过程：机车做的是加速度a=(F-f)/m的匀加速直线运动，汽车的输出功率P随汽车速度增大而增大，直至汽车输出功率等于额定功率，匀加速过程结束。接着汽车保持功率不变，汽车通过减少牵引力，进一步提高速度，直到加速度a＝0，最后做匀速行驶运动。这一过程中各量的变化，可用下列流程图来表示。

案例来源：陈峰主编，《走进课堂——高中物理（必修）新课程案例与评析》，高等教育出版社

第三篇：物理必修2人教新课标7.3功率教案2

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物理必修2人教新课标7.3功率教案2

授课人：林籽葵

一、教学目标

1、知识与技能

1． 理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。2．PWtWt，PF的运用。

2、过程与方法 1．P通常指平均功率，t→0时为瞬时功率。

2．PF，分析汽车的启动，注意知识的迁移。

3、情感、态度与价值观

感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观。

二、教学重点

理解功率的概念，并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。

三、教学难点

正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。

四、课时安排

1课时

五、教学过程

新课导入：

首先以提问方式复习上一节所学习的主要内容，重点是功的概念和功的物理意义．

然后提出力对物体做功的实际问题中，有快慢之分，物理学中又是如何来描述的？这节课我们就来研究这个问题。

举例1：一台起重机在1min内把1t货物匀速提到预定的高度； 举例2：另一起重机能30s内把1t货物提到相同的高度。提问1：这两台起重机做的功大小是否相同？

提问2：这两台起重机做功有没有区别？区别是什么？

（这两台起重机做功的大小相同，但还是有区别，区别就在他们做功的快慢不同）

提问3：怎样比较它们做功的快慢呢？

（它们完成这些功所用的时间不同，所用时间长，说明它做功慢；所用时间北京学易星科技有限公司 版权所有@学科网 学科网(www.xiexiebang.com)全国最大的教学资源网站！

短，说明它做功快）

提问4：这样研究的前提是什么？

（在做功大小相同的条件下比较所用时间）提问5：还有没有其他的比较方法？

（可以在相同时间内比较做功的多少）

例题1：力F1对甲物体做功为W1，所用时间为t1；力F2对乙物体做功为W2，所用时间为t2，在下列条件下，哪个力做功快？

A．W1＝W2，t1＞t2； B．W1＝W2，t1＜t2； C．W1＞W2，t1＝t2； D．W1＜W2，t1＝t2．

上述条件下，哪个力做功快的问题学生都能作出判断，其实都是根据

Wt这一比值进行分析判断的．让学生把这个意思说出来，然后总结并板书如下：

1．功率

功率是描述做功快慢的物理量．

功和完成这些功所用的时间的比值，叫做功率．如果用W表示功，t表示完成这些功所用的时间，P表示功率，则：

PWt

明确告诉学生上式即为功率的定义式，然后说明P的单位，W用J、t用s作单位，P的单位为J/s，称为瓦特，符号为W．最后分析并说明功率是标量．

接下来着重说明，功率的大小与单位时间内力所做的功为等值．

至此，再将功的定义式与速度的定义式作类比，使学生理解，虽然研究的是不同性质的问题，但是研究方法是相同的(同时也为后面讲瞬时功率做了些准备)．然后提出问题，与学生一起讨论功率的物理意义．

上一节我们讲了功的概念、功的公式之后，经过分析和讨论，对功的物理意义已有所了解．谁能复述一下？

在学生说出做功过程是能量转化过程之后，立即启发：那么做功快慢恰能表明能量转化的快慢吗？因此，应该将功率理解为是描述做功过程中能量转化快慢的物理量，并将这一认识进行板书．

2．额定功率和实际功率

额定功率： 指机器正常工作时的最大输出功率，页就是机器铭牌上的标称值。

实际功率：指机器工作中实际输出的功率；

机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率大于额定功率容易将机器损坏。

提问：在机车启动和运行过程中，发动机的功率是指牵引力的功率还是合外力的功率？（应该是指牵引力的功率，因为发动机是提供牵引力的）

3．功率和速度

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提出问题：在功的公式中功与力和位移有关，功率的定义式中的功率与功和时间有关，那么功率和速度有什么关系呢？大家通过几个相关的公式来推导一下。

推导：根据功的定义式W=Flcosα和功率的定义式P得PltFlcostWt，又因 得PFcos

当力的方向和速度的方向在一条直线上时，α＝0 则功率P＝F

4．平均功率和瞬时功率

见课本第7页“说一说”和课本第8页“做一做”平均功率：PWt，t为某段时间时，P表示平均功率；

P＝F，若表示在时间t内的平均速度，P就表示力F在这段时间t内的平均功率；

瞬时功率：PWt，当t→0时，P表示瞬时功率；

P＝F，若表示某一时刻的瞬时速度，P表示该时刻的瞬时功率。

例题2：见课本第9页“例题” 二．课堂小结P＝F 1．对功的概念和功的物理意义作必要的重复（包括正功和负功的意义）。2．对功的计算公式及其应用的主要问题再作些强调。

三．布置作业：课本第10页“问题与练习”第1题和第2题。四．板书设计

三、功率

1．功率：（1）定义：功和完成这些功所用的时间的比值，P

（2）物理意义：功率是描述做功快慢的物理量；

（3）额定功率和实际功率

（4）功率与速度P＝F

（5）平均功率和瞬时功率

Wt；

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第四篇：高中物理 2.2《圆周运动的向心力》教案 教科版必修2

第2节 圆周运动的向心力

教学目标：

一、知识目标：

1．理解向心力是做物体匀速圆周运动的物体所受的合外力。

2．理解向心力大小与哪些因素有关，理解公式的含义，并能用来进行计算。3．理解向心加速度的概念，结合牛顿第二定律，得出向心加速度的公式。

4．知道在变速圆周运动中，可用公式求质点在圆周上某一点的向心力和向心加速度。

二、能力目标：

1．学会用运动和力的关系分析分题

2．理解向心力和向心加速度公式的确切含义，并能用来进行计算。

三、德育目标：

通过a与r及、v之间的关系，使学生明确任何一个结论都有其成立的条件。

教学重点：

1．理解向心力和向心加速的概念。

2．知道向心力大小Fmrw2mv2r，向心加速的大小wr2v2r，并能用来进行计算。

教学难点：

匀速圆周运动的向心力和向心加速度都是大小不变，方向在时刻改变。

教学方法：

实验法、讲授法、归纳法、推理法

教学步骤：

一、引入新课

1．复习提问（出示思考题）

（1）什么是匀速圆周运动

（2）描述匀速圆周运动快慢的物理量有哪几个？

（3）上述物理量间有什么关系？

2．引入：由于匀速圆周运动的速度方向时刻在变，所以匀速圆周运动是变速曲线运动。而力是改变物体运动状态的原因。所以做匀速圆周运动的物体所受合外力有何特点？加速度又如何呢？本节课我用心

爱心

专心

们就来共同学习这个问题。

二、新课教学

（一）出示本节课的学习目标：

1．理解什么是向心力和向心加速度

2．知道向心力和向心加速度的求解公式 3．了解向心力的来源

（二）学习目标完成过程

1．向心力的概念及其方向

（1）在光滑水平桌面上，做演示实验

a：一个小球，拴住绳的一端，绳的另一端固定于桌上，原来细绳处于松驰状态 b：用手轻击小球，小球做匀速直线运动 c：当绳绷直时，小球做匀速圆周运动

（2）模拟上述实验过程

（3）引导学生讨论、分析：

a：绳绷紧前，小球为什么做匀速圆周运动？

b：绳绷紧后，小球为何做匀速圆周运动？小球此时受到哪些力的作用？合外力是哪个力？这个力的方向有什么特点？这个力起什么作用？

（4）通过讨论得到：

a：做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力的作用，这个力叫向心力。b：向心力指向圆心，方向不断变化。

c：向心力的作用效果——只改变运动物体的速度方向，不改变速度大小。2．向心力的大小

（1）通过课本实验体验向心的大小

a：拉住绳的一端，让小球尽量做匀速圆周运动，改变转动的快慢、细线的长短多做几次。b：引导学生猜想：向心力可能与物体的质量、角速度、半径有关。

c：过渡：刚才同学们已猜想大向心力可能与m、v、r有关，那么，我们的猜想是否正确呢？下边我们通过实验来检验一下。

（2）操作方法：

a：用两个质量相同的小球，保持小球运动的角速度相同，观察向心力的大小与运动半径之间的关系。

用心

爱心

专心

b：用两个质量相同的小球，保持运动半径相同，观察向心力与角速度之间的关系

c：仍用质量不同的钢球和铝球，使他们运动的半径r和角速度相同观察得到：向心力的大小与质量有关，质量越大，向心力也越大。

（4）总结得到：向心力的大小与物体质量m、圆周半径r和角速度都有关系，且给出公式：F＝mr2（说明该公式的得到方法，空气变量法、定量测数据）

（5）学生据 3．向心加速度

（1）做圆周运动的物体，在向心力F的作用下必然要产生一个加速度，据牛顿运动定律得到：这个加速度的方向与向心力的方向相同，叫做向心加速度。

（2）结合牛顿运动定律推导得到ar a 4．说明的几个问题：

（1）由于a向的方向时刻在变，所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。

（2）做匀速圆周运动的物体，向心力是一个效果力，方向总指向圆心，是一个变力。

（3）做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。

2vr推导向心力的另一表达式Fmv2r

v2r

三、巩固训练

1．向心加速度只改变速度的，而不改变速度的。

2．一个做匀速圆周运动的物体，当它的转速度为原来的2倍时，它的线速度、向心力分别变为原来的几倍？如果线速度不变，当角速度变为原来的2倍时，它的轨道半径和所受的向心力分别为原来的几倍

3．（1）展示思考与讨论中的物理情景

（2）分析木块受几个力的作用？各是什么性质的力？

（3）木块所受的向心力是由什么提供的？

四、小结

1．什么是向心力和向心加速度？它们的大小和方向有什么特点？

2．向心力的求解公式（1）（2）3．向心加速度的求解公式（1）（2）4．匀速圆周运动是一种什么性质的运动？

用心

爱心

专心

五、作业：本节课后课后练习

三、试卷化作业。

六、板书设计



1、方向指向圆心

2、作用：改变V的方向

3、由物体所受的合力提向心力与向心加速度

4、F2v2mrw;Fmr

1、方向——指向圆心

2、描述线速度方向变化3、2v2arw;ar用心

爱心 供

快慢的物理量专心

第五篇：高中物理：3.2《牛顿第一定律》教案(教科版必修1)

牛顿运动第一定律

教学目的：

1．知道亚里士多德、伽利略等对力和运动的关系的不同认识，了解伽利略的理想实验及其推理和结论，认识理想实验是科学研究的重要方法；

2．理解牛顿第一定律的内容和意义；

3．掌握惯性的概念，会应用惯性解释自然现象； 4．通过问题的分析和研究感悟科学研究的方法和规律。重点难点：牛顿第一定律的理解和应用

教材处理：将教材第一节部分内容渗透到牛顿运动第一定律的教学过程中，并且在本章的教学过程中不断渗透其思想方法，通过不断深入的理性思维引导，提升感悟认识。

课型：规律建立课

教学方法：以讲授为主，调动学生观察与思维体验 手段：利用手边的钥匙做演示实验，多媒体辅助教学 教学过程

• 情景引入：提供虚设报道 据悉：“2000年7月25日，协和号客机班机AF4590在跑到上起飞，速度达到328km/h时，机长得知飞机机翼起火，紧急制动,飞机立即停止运动.”

（在运动规律的研究中已经利用协和号客机有关信息，本课再次利用此材料，从另一个角度引起学生关注与思考）。

学生表示强烈反对，并且纷纷提出惯性问题。

师生回顾实际情景——多媒体视频：

协和号客机班机AF4590在法国戴高乐机场进行起飞，奔驰了约2000米、速度达到328km/h时，轮子压上美国大陆航空的DC-10脱落的小铁条，飞机机翼起火，如果停止起飞过程需要冲出约3000米长的距离（此结论在第一章学习过程中由学生推论而得到过），机长拉起飞机，两分钟后飞机坠毁。

学生和老师一起再次经历心灵的震撼。

教师肯定学生们有关惯性的说法——惯性致使飞机不能立即停止运动？同时提出问题：假如有足够长的跑道，在3000米长的距离上有没有力强迫飞机向前奔驰？

学生的结论出现分歧，有同学提出有冲力，教师不急于表态。在后面的问题研究过程中希望学生可以自我感悟认识问题。

教师演示实验，学生观察实验——引导学生体会、思考力与运动的关系：

使一串钥匙：竖直上抛、使其摆动、使其圆周运动，提出思考问题：为什么小球的运动过程不一样？ 学生观察后绝大多数答案：小球受力情况不同。

教师变换条件，演示实验，学生观察实验——引导学生思考，感悟力不是决定具体运动形式唯一因素。

使同一串钥匙落体、上抛、平抛、斜抛 问题：小球受力情况是否相同？ 答案：均只受重力

问题：为什么小球的运动过程不一样？

学生对比两次实验，深刻思考反思，有学生说到有惯性！

教师肯定，并且强调初始状态不同。

教师引出新课题： 运动学（kinematics）

——只研究物体怎样运用而不涉及运用与力的关系的理论； 动力学(dynamics)——研究运动和力的关系的理论。

教师调动学生： 让我们走进牛顿的世界

“大自然和他的规律深藏在黑夜里

上帝说让牛顿出世吧

于是一切就都在光明之中”

——牛顿的墓志铭

第三章 牛顿运动定律之牛顿第定律

牛顿定律——整个动力学的基础

教师讲解：一个基本问题，几千年来，因为它太复杂而含混不清，这就是运动问题。探究问题：物体运动的原因究竟是什么？

人们的直觉经验：力是维持运动的原因

古希腊的哲学家亚里士多德（公元前384－322年）：

——“一切运动的物体必定受某物的驱动”，外力是物体产生并维持运动的原因

古希腊的哲学家亚里士多德所著《物理学》一书中认为：机械运动有自然运动和机械运动，如马拉车行驶，奴隶曳船行驶，这些运动必须要劳动者，即运动必须有外力维持，否则就归于静止。他认为“一切运动的物体必定受某物的驱动”。千百年来人们都相信亚里士多德的说法：外力是物体产生并维持运动的原因。

强调亚里士多德分析与认识问题的方法：根据对现象的观察、直觉推理得到结论。

一

提出思考问题：你是否同意亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因，速度本身标志着是否有力作用在物体上？

同学已经有足够的经验、知识、说“不”！

一、伽利略——理想实验的魅力

回顾问题：关于力，伽利略断言了什么？

伽利略认为将人们引入歧途的是摩擦力的存在。

提出假设请学生想象与思考，假如没有了摩擦会怎么样？

教师随手演示，仍然使一串钥匙摆动，观察其经历——几乎摆上初始高度。或许就是这样的观察经验，使伽利略设想了理想实验。

斜面实验——课件模拟。

引导观察和思考，伽利略理想实验经验与推论：理想条件下，小球可以达到原来等高位置；倾角越小，会运动得更远；

假如水平，小球将永远运动。

设小球释放的高度不同，在水平面上的速度不同，但是没有使物体减速的原因，物体会保持达到最低点的状态（速度）运动。

推论：力不是维持运动的原因（不是维持速度的原因），而是改变物体的运动状态（改变速度）的原因。

视频：沙弧球——在摩擦作用非常弱时，沙弧球运动距离被极大地放大了。为伽利略——理想实验推论提供体验性支持。

视频：保龄球以强烈的势头冲向目标——多次重复，请学生寻找冲力？同时对前面协和号问题得到统一认识——运动不需要力维持

引导总结“伽利略与亚里士多德观点的分歧在什么地方”？

笛卡儿：除非物体受到外力的作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只是保持在直线上运动。

他认为这应该作为一个原理加以确立，并且使人类整个自然观的基础。

二、牛顿第一定律（Newton first law of motion）

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态

引导对第一定律的深刻析、讨论： 如何理解“一切物体”？

不论物态如何、不论状态如何、不论什么位置——一反几千年束缚人们思想概念的教会观点——天上与地面的物体遵从不同的规律。

“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”

——肯定了力的真正作用——改变物体的运动状态，而不是维持物体的运动状态。强调：物体运动状态变化的特征表现是什么？

“位置”和“速度”是描述物体运动状态的物理量，物体运动状态的变化主要表现为速度的变化

“总保持匀速直线运动状态或静止状态”强调物体具有保持匀速直线运动状态或静止状

态的性质——惯性

惯性（inertia）：物体保持匀速直线运动状态或静止状态性质

物体本身的本能。

自然界是非常“懒惰”的，本性——希望保持运动状态不变，保持运动状态不变是物体与生据来的一种本能。

问题思考：企图保持不变，是不是不能变化？

否！

物体具有保持原来运动状态不变的本领——惯性——本能；歧途不变，能不能不变取决于是否有力迫使其改变。

问题深入：所有物体均具有惯性，是否所有物体保持原来状态不变的本领相同？

不同的物体保持原来运动状态不变的本领不同，而迫使不同的物体改变状态需要复出的努力是不同的——惯性大小不同，是什么使得惯性大小不同？

深入分析与思考：研究物体的惯性大小与什么有关？ 学生提出速度、重力、密度、光滑等因素。

教师引导，理性思维研究分析：

关于速度，引导逆向思辨

——可否认为我现在速度为零，惯性为零？

——可否认为我乘坐动车组飞奔着惯性增加？可否认为我对面乘客惯性为零？

学生深层次思考讨论。

统一认识：惯性既然是物体本身的属性就应该与外界条件、外界作用是否有、大小、速度大小没有关系。

速度具有相对性，相对于不同参照系，速度不同，而物体本身的属性应该与参照系的选择无关。

光滑——光滑是否没有惯性？

强调摩擦的作用。

重力——是否在太空中、卫星上没有惯性，能否以意念改变物体状态？ 视频——失重，强化理解。

密度——是物质的特性之一，惯性是否与密度相关？ ——比较冰和石头？

一冰山足可以撞坏太坦尼克号！

质量是物体惯性大小的量度——可以抽杀乒乓球、羽毛球，不可以抽杀铅球、保令球，撼树容易，撼山难。

这样的事例，使学生心灵感悟得到强化。

进一步：太坦尼克号已经发现了冰山，为什么躲闪不开？

协和号为什么难于改变运动状态？ 质量大，运动状态难于改变。

三、惯性与质量

质量是物体惯性大小的量度

质量(mass)m——标量

单位：千克 符号 kg

四、解释生活现象，问题讨论：

1、最便宜的旅行方式。

有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？ 答：因为地球上一切物体，（包括地球周围的大气）都随着地球一起运动，气球升空后，由于惯性，它仍保持原来随地球自转的速度，当忽略其他与地球有相对运动的作用而产生的影响时，升空的气球与它下方的地面处于相对静止状态，不可能相对地球绕行一周。

这就可以解释为什么地球自西向东转动，我们竖直上抛的物体还会落到原来的地方？而不是落在原位置的西边？

现实类比：观察视频——汽车上抛球：

在快速行进的汽车上，竖直抛出的物体会落回手里。

引申，思维体验：如地球突然停止转动，可能会发生什么问题？

2、既然任何物体都具有惯性，所以任何物体的运动状态都不能变化？

3、物体运动状态变化了，是不是就没有惯性了？ 注意：力改变的是状态而不是改变了惯性

总结：

牛顿第一定律——惯性定律——牛顿物理学的基石

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

意义：正确揭示了力和运动的关系；

定义了惯性概念：物体总保持匀速直线运动状态或静止状态性质。

关于“对力学所需的基本概念、基本假定、对物质运动的基本观点都作了界定”的问题，鉴于学生的理解能力有限，暂不说明。

注意：惯性不是力！

问题拓展：物体存在惯性是一件好事还是坏事？

设想，假如物体没有惯性世界会是什么样的？

惯性的利用和预防，课件 撞车

安全带视频，学生对惯性的感悟与体验再次得到强化，同时强化了安全意识。

认识拓展，问题：不受力作用的物体是不存在的，所以牛顿运动第一定律不能经过实验检验，那么惯性定律为什么还被认为是一客观规律？

引导认识：

1、不存在反例

2、近似条件——彗星运动

视频：沙弧球运动、气垫导轨实验

3、以其为理论依据得到的推论可以经过实践检验

4、建立在实际观察和理性思维上

教师展开：人类对于惯性的认识从亚里士多德到伽利略一直至牛顿，经历了2000多年无数个有名无名的科学家的探索才逐渐趋向完美，而其中对伽利略的用理想实验的思想方法给人以深刻的启迪。“一代代科学家探索自然界奥秘的努力，就像是读福尔摩斯一类的侦探小说。在好的侦探故事中，一些最明显的线索往往将读者引导到错误的猜疑上去，凭直觉的推理方法是靠不住的”。

——《物理学的进化》爱因斯坦、英费尔德

爱因斯坦对伽利略的贡献给予高度评价：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端”。这个发现告送我们，根据直接观察所得出的直觉的结论，并不总是可靠的，因为它们有时会引到错误的线索上取。——《物理学的进化》爱因斯坦、英费尔德

我国远在春秋战国的“墨经”上已有惯性的论述。在春秋战国末期的《考工论车舟人篇》中更有明确的记载：“劝登马力，马力既竟竭，犹能一取也。”意思是说：马拉车的时候，马虽然对车不再施力了，但车还能继续前进一段路，这显然是讲述一种惯性现象。

这段历史对每个学习物理并愿通向成功之路者是最好的借鉴。伽利略的科学研究方法：可靠事实+理论思维→理想实验

课后思考问题：第一定律建立的科学方法到底是什么？(在本章的教学中，不断的渗透科学方法教育)；

设计实验，证明气体和液体有惯性(第二讲，可以请学生展示他们的设计)； 亚里士多德到底是一个什么样的人？

如果你想了解有关亚里士多德和伽利略的更多内容可以到http://61.184.119.196:8012/gzpt/xkjx/g1wl/g1wl08/unit01/kzzl.htm查找

再本章结束时，要求学生写从亚里士多德到伽利略到牛顿的感想体会。作为本章测评的

一部分。

本课的设计思想是我多年所坚持的，经过多年的实践，并且不断完善，近年来引入了多媒体，提高了课程的体验与感染力。多年来，本课有学校内外，本学科及其他不同学科的很多老师听课，给以高度认同。

可以通过以下一组问题的判断，知识巩固并且检测教学效果 问题判断：

1、一切物体都具有惯性，直到有外力迫使其改变状态为止

错（力改变的是状态而不是改变了惯性）

2、运动越快的物体一定受到更大的力作用，力越大，物体的速度一定越大

错

3、由于任何物体都具有惯性，所以任何物体的运动状态都不会无故改变

对

4、不受外力作用时，物体的运动状态保持不变，是因为物体具有惯性

对

5、受力作用时，物体的运动状态变化，说明受力作用后物体不再具有惯性了

错

6、受力作用时物体的运动状态变化，要持续改变状态必须持续施加力，这是因为物体的惯性在起作用 对

7、在水平面上运动的物体，撤消动力后，最终会停止运动，这是因为物体不受作用力了

错

8、作用在物体上的力消失后物体的速度将会逐渐减小

错

9、力是改变物体运动状态的原因，物体的速度方向总与力的方向一致

错

10、只有静止和匀速运动的物体才具有惯性

错

11、如果不受重力（不考虑空气阻力），向上抛出的物体将会向上做匀速运动 对

12、力是产生加速度和速度的原因

错

13、跑得快的物体不容易停下来，是因为跑得快的物体惯性大

错

14、受重力大的物体，惯性大，物体在月球上受重力减小，其惯性减小

错

15、在宇宙中不受重力的物体，没有惯性

错

16、在卫星里的物体处于完全失重状态，这时物体的惯性消失

错