資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第九章 機械與功
9.4 功率
教學目標：
1.物理觀念：
知道機械功率的概念、定義式及單位。
2.科學思維：
通過功率的教學，使學生理解類比的物理思維方法。
3.科學探究：
通過觀察與思考，了解做功的快慢用功率表示。
4.科學態度與責任：
具有對科學的求知欲，樂于探索自然現象和日常生活中的物理道理，有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識。
教學重點： 對功率概念的理解。
教學難點： 對功率的計算
教學課時：1課時
教學用具：多媒體、
教學互動設計：
1、 創設情景，導入新課
2024年全國室內田徑大賽男子60m決賽中，陳冠峰延續了預賽的良好發揮，陳冠峰最終以6秒65的成績奪得冠軍。
2024年3月12日，江蘇選手陸偉一（左）在男子60米決賽中。他以6秒69的成績獲得冠軍。2024年3月12日，河南選手劉子怡（右二）在女子60米決賽中。她以7秒42的成績獲得冠軍。比較跑步快慢有兩種方法：路程相同比時間，時間短的跑得快；時間相同比路程，路程多的跑得快。做功的快慢怎樣比較呢？
二、新課講授，師生互動
（一）觀察與思考
在生產建設中，我們不僅要注意做功的多少，還要注意完成這些功所用的時間，也就是要注意做功的快慢。
運送同樣多的磚到同樣高的地方，用起重機比用滑輪組所需的時間短，說明起重機做功快。
在相同的時間內，用起重機比用滑輪組運送的磚數量更多，說明起重機做功快。
如果起重機和滑輪組在不相同的時間內把數量不等的磚運到高度不同的地方去，怎樣比較它們做功的快慢呢
做同樣的功，所用的時間越短，做功越快。用同樣的時間，完成的功越多，做功越快。如果做功多少不同，做功時間也不相同，則功與時間的比值越大說明這個力做功越快。因此，可以用單位時間內做功的多少表示一個力做功的快慢。
我們用功率描述做功的快慢，把做功與完成這些功所用的時間之比叫作功率(power)。如果用W表示功，t表示完成這些功所用的時間，P表示功率，功率可表示為
= /
功的單位是焦(J)，時間的單位是秒(s)，則功率的單位就是焦/秒(J/s)。在物理學中，把焦/秒(J/s)叫作瓦特(watt)， 簡稱瓦(W)。
在1秒內把一個雞蛋從地面撿起舉過頭頂做功的功率約為1瓦（W）。
在國際單位中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦。
1瓦=1焦/秒
1 W= 1J/s。
有些機器的功率很大，功率的單位還可以用千瓦(kW)和兆瓦(MW)表示。
1 kW=103 W；
1 MW=106 W。
（二）一些功率值
長時間運動時人的功率為數十瓦，優秀運動員短時間運動的功率可達1 kW。
長時間運動時馬的功率為數百瓦。
小轎車發動機的功率可達100 kW。
飛機發動機的功率可達1000 kW以上。
高速列車的功率可達數千瓦至兩萬千瓦。
萬噸級遠洋貨輪發動機的功率可達10000 kW以上。
（三）交流討論
我們用做功與完成這些功所用時間之比 / 定義了物理量“功率”，用路程與通過這段路程所用時間之比 / 定義了物理量“速度”。想一想，在我們所學習過的物理量中，還有哪些是采用這種比值法定義的 它們所表示的物理意義分別是什么
用做功與完成這些功所用時間之比 / 定義了物理量“功率”；
用路程與通過這段路程所用時間之比 / 定義了物理量“速度”；
用物體的質量與體積的比 / 定義了物理量“密度”；
用作用在物體上的壓力的大小與受力面積的比F/ 定義了物理量“壓強”。
（四）例題解析
例題 一臺電動機用2 min將一個高空纜車運送到山頂， 完成1.2×106 J的功，它做功的功率是多少 一個質量為60 kg的人，從山腳爬到山頂大約需要20 min，這個人克服重力做功的功率大約是多少 (山腳到山頂的高度差為200 m。)
解 電動機做的功 W1=1.2×106J，所用時間t1=2×60s= 120s。
電動機的功率 1= 1/ 1 =(1.2×106 )/120 =104W。
爬山過程中人克服重力做的功W2=mgh，所用時間t2= 20×60s= 1200 s。人的功率
2= 2/ 2 =(60 ×9.8 / ×200 )/1200 =98W。
答 電動機的功率是104 W，人爬山的功率約為98 W。
例題 一臺拖拉機的功率是15kW，一頭牛的功率是200W，這臺拖拉機工作2h做的功由這頭牛完成，需要多少時間？
解 拖拉機的功率P1=15kW=1.5×104W，工作時間t1=2h=2×3600s=7.2×103s，
所做的功W1=P1t1=1.5×104W×7.2×103s
= 1.08×108J。
這頭牛工作時間 2= 2/ 2 =(1.08×108 )/200 =5.4×106s。
答 這頭牛需要工作5.4×106s，合1500h。
（五）做一做
幾位同學合作，測定每位同學以最大的速度跑上三層樓克服重力做功的功率，看看誰做功的功率最大。想一想需要測出哪幾個量，用什么工具來測，怎樣測。
與同學交流一下，看誰的設計方案更易操作。
根據克服自身重力做功W=Gh=mgh，功率 = / = / ，可知需要測量質量、高度和時間。
質量m——用體重秤測量體重
高度h——用刻度尺測量樓層高度
時間t——秒表測量從一樓跑到三樓的時間
三、總結反思，超越自我
功率——表示物體做功的快慢。
定義：功與做功所用時間之比叫做功率。
公式： = /
單位：功率P單位：瓦（W），1瓦=1焦/秒。
功W單位：焦（J），時間t單位:秒（s），
1瓦特的物理意義： 表示物體１s的時間內做功1J。
工程技術上還用千瓦（kW）作為功率的單位。
1kW=103W，1MW=106W
四、板書設計，整合提升
功率——表示物體做功的快慢。
定義：功與做功所用時間之比叫做功率。
公式： = /
單位：功率P單位：瓦（W），1瓦=1焦/秒。
功W單位：焦（J），時間t單位:秒（s），
1瓦特的物理意義： 表示物體１s的時間內做功1J。
工程技術上還用千瓦（kW）作為功率的單位。
1kW=103W，1MW=106W
五、大海揚帆，嘗試遠航
1. 下列說法不正確的是（ ）
A. 功率用字母W表示
B. 功率描述做功快慢
C. 把做功與完成這些功所用時間的比叫作功率
D. 功率的單位是瓦特
2．下列說法不正確的是（ ）
A. 功率表示做功快慢
B. 做相同的功，所用時間短的功率較大
C. 在相同時間內做功多的功率較大
D. 所做功越多功率越大
3．關于功和功率，下列說法正確的是（ ）
A. 機器做功少，功率一定小慢
B. 功率小的機器做功不一定慢
C. 功率大的機器做功一定快
D. 功率大的機器一定比功率小的機器做功多
4．甲乙二人同時從一樓通過樓梯間跑到二樓，甲先到二樓，下列說法正確的是（ ）
A.甲所用時間短，甲的功率大于乙
B.如果甲的體重大于乙，甲的功率大于乙
C.如果乙的體重大于甲，乙的功率一定大于甲
D.如果體重相同，甲乙的功率一定相等
5．李敏體重為400N，在跳繩鍛煉時，1min跳180個，每次上升高度為5cm。在這個過程中做功的功率是（ ）
A. 400W
B. 40W
C. 50W
D. 60W
參考答案1.A；2.D；3.C；4.B；5.D。
六、作業：P111.T1
課外作業P111.T2、T3、T4。
教學反思：
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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