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授課時(shí)間
課題
3.3 能量轉(zhuǎn)化的量度（第2課時(shí)）
教學(xué)
目標(biāo)
科學(xué)觀念：知道功率的定義和所表示的物理意義；了解功率的計(jì)算公式、單位及運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算。
科學(xué)思維：能用功率所表示的意義解釋相關(guān)現(xiàn)象；并能熟練應(yīng)用公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。
探究實(shí)踐：通過實(shí)際情景體驗(yàn)做功快慢的過程，理解功率計(jì)算公式的得出。
態(tài)度責(zé)任：通過學(xué)習(xí)能體會到做功的快慢實(shí)質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的快慢。
教學(xué)
重難點(diǎn)
重點(diǎn)：功率的概念及計(jì)算
難點(diǎn)：功率的物理意義
學(xué)情
分析
本節(jié)內(nèi)容選自浙教版九上第三章第3節(jié)，本節(jié)主要內(nèi)容：功、功的計(jì)算、功率。教材由能量轉(zhuǎn)化切入，通過讓學(xué)生分析歸納生活中做功和不做功的實(shí)例來讓學(xué)生理解做功的含義，并總結(jié)出做功的兩個(gè)必要因素，由此再引出功的計(jì)算公式，進(jìn)一步分析實(shí)例總結(jié)做功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系，這也就是本節(jié)課的標(biāo)題“能量轉(zhuǎn)化的量度”的真正含義。最后由功率的概念得出其計(jì)算公式。能量轉(zhuǎn)化和功的關(guān)系其實(shí)是貫穿本節(jié)課的主要線索，因此本節(jié)課的學(xué)習(xí)需要能量轉(zhuǎn)化的知識作基礎(chǔ)，同時(shí)也是對其的一個(gè)深化。
本節(jié)內(nèi)容擬用2課時(shí)完成。第1課時(shí)主要內(nèi)容是功、功的計(jì)算；第2課時(shí)主要內(nèi)容是功率。
教學(xué)
準(zhǔn)備
課件、課本、活動器材等
教學(xué)過程
教師活動
學(xué)生活動
新
課
導(dǎo)
入
在建筑工地上需要把一塊水泥板搬運(yùn)到某一樓層，如果用起重機(jī)來提升只需要幾十秒鐘，如果讓工人搬運(yùn)上去可能需要幾十分鐘。為什么做同樣大小的功，所需時(shí)間不同呢？
思考為什么功的大小相同所用時(shí)間不同
新 知 講 授
一、功率的概念
在建筑工地上需要把一塊水泥板搬運(yùn)到某一樓層，不論用起重機(jī)來提升還是讓工人搬運(yùn)上去，至少需要做的功?=??（克服水泥板的重力做功），功的大小相同，但所需時(shí)間不同，也就是說做功的快慢是不同的。
怎樣比較做功的快慢呢？
想一想：我們是怎樣比較物體運(yùn)動的快慢的？
①相同路程比較時(shí)間，時(shí)間短的運(yùn)動快，時(shí)間長的運(yùn)動慢；
②相同時(shí)間比較路程，路程長的運(yùn)動快，路程短的運(yùn)動慢；
③根據(jù)公式速度(v)=路程(s)時(shí)間(t)計(jì)算速度，直接進(jìn)行比較。
要比較不同物體做功的快慢，必須同時(shí)考慮兩個(gè)因素：
一個(gè)是物體做功的大??；另一個(gè)是物體做功所用去的時(shí)間。
做功的快慢可以用單位時(shí)間內(nèi)所完成的功的多少來表示。
功率的概念
單位時(shí)間里完成的功叫做功率
功率的物理意義
物體做功的快慢
二、功率的計(jì)算
怎樣計(jì)算功率呢？
根據(jù)功率的定義：單位時(shí)間里完成的功叫做功率。
可以得到功率的公式為：
功率=功時(shí)間
用P表示功率，W表示功，t表示時(shí)間，則功率的公式可寫成：
P=Wt
變形公式： W=Pt、t=WP
國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，單位符號是W。它是為了紀(jì)念英國發(fā)明家瓦特（James Watt）而命名的。
１瓦＝１焦／秒
實(shí)際應(yīng)用中還常用千瓦、兆瓦作為功率的單位。
1千瓦＝1000瓦，1兆瓦＝1×106瓦
功率的推導(dǎo)式
因?yàn)閃=Fs
故P=Wt=Fst
若物體做勻速直線運(yùn)動，則s=vt
故P=Wt=Fst=Fv
注意事項(xiàng)
①方向相同：力F和速度v方向相同；
②單位統(tǒng)一：F的單位是牛，v的單位是米/秒，算出的功率單位才是瓦；
③適用范圍：勻速直線運(yùn)動；
④解題步驟：若已知力F和速度v，直接用P＝Fv來求功率；若F和v未知，則需先推導(dǎo)再應(yīng)用。
常見功率
功率是機(jī)器的主要技術(shù)指標(biāo)之一，要根據(jù)實(shí)際需要選擇功率合適的機(jī)器。功率選擇不當(dāng)，會造成機(jī)器的浪費(fèi)，或毀壞機(jī)器。
功率的理解
①功率只反映做功的快慢，不表示做功的多少；
②功率大，做功不一定多；比較時(shí)要注意控制變量；
③公式P=Wt實(shí)際上是求物體做功的平均功率；
④由P＝Fv知，當(dāng)功率一定時(shí)，F(xiàn)與v成反比。
【例】起重機(jī)將質(zhì)量為750千克的貨物，在0.5分鐘內(nèi)勻速吊起6米高，起重機(jī)的功率有多大？
解：貨物的重：G＝mg＝750kg×9.8N/kg＝7350N
起重機(jī)對貨物做的功：W＝G?＝7350N×6m＝44100J
起重機(jī)的功率： P=Wt=44100J0.5×60s=1470W=1.47kW
答：起重機(jī)的功率為1.47千瓦。
思考與討論
因?yàn)楣κ悄芰哭D(zhuǎn)化的量度，所以做功的快慢也就是能量轉(zhuǎn)化的快慢。根據(jù)這一觀點(diǎn)，請敘述例題中起重機(jī)的功率為1.47千瓦的意義。
物理學(xué)中用單位時(shí)間做功的多少表示做功的快慢，物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫功率。起重機(jī)的功率1.47kW表示起重機(jī)每秒鐘機(jī)器做功1470J。
知道做功有快慢，回顧比較物體運(yùn)動快慢的方法
學(xué)習(xí)遷移，根據(jù)密度、壓強(qiáng)、速度推導(dǎo)出功率的概念和物理意義
學(xué)習(xí)遷移，推導(dǎo)出功率的計(jì)算公式。
推出功率的推導(dǎo)式及使用注意事項(xiàng)。
了解常見功率
練習(xí)功率的計(jì)算
課
堂
練
習(xí)
例1.關(guān)于能、功和功率的說法中正確的是（ ）
A.速度大的物體的動能一定大
B.有力作用在物體上，力一定對物體做功
C.物體做功越快，功率越大
D.功率大的機(jī)器做的功一定多
【答案】C
【解析】A.動能的影響因素是質(zhì)量和速度，故A錯(cuò)誤；
B.若物體在力的方向上沒有移動距離，則力沒有做功，故B錯(cuò)誤；
C.功率表示單位時(shí)間內(nèi)做功的多少，做功越快，功率越大，故C正確；
D.根據(jù)P-些可得，功率的大小與做功的多少和做功時(shí)間有關(guān)，故D錯(cuò)誤。
故選C。
例2.引體向上是中學(xué)生體育測試的項(xiàng)目之一，若一個(gè)普通中學(xué)生在30秒內(nèi)完成12次引體向上，該學(xué)生此過程中克服重力做功的平均功率最接近于（ ）
A.5W
B.20W
C.100W
D.400W
【答案】C
【解析】普通中學(xué)生的質(zhì)量約為50kg，每次引體向上上升的高度約0.5m，引體向上一次克服重力阻力所做的功為W=G?=mg?=50kg×10N/kg×0.5m=250J，該學(xué)生此過程中克服重力做功的平均功率為P=nWt=12×250J30s=100W，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
例3.如圖，用相同的水平拉力，讓兩個(gè)質(zhì)量不同的物體分別沿粗糙水平面（甲）和光滑水平面（乙）通過相同的距離，運(yùn)動的時(shí)間分別為t1和t2（t1＜t2），兩次做的功及功率相比較正確的是（ ）
A.做功一樣多，甲功率大
B.甲做功多，功率一樣大
C.乙做功多，功率一樣大
D.做功一樣多，乙功率大
【答案】A
【解析】兩個(gè)物體受到的力相同，移動的距離相同，根據(jù)W=Fs可知，兩次做的功相同W1=W2；運(yùn)動的時(shí)間分別為t1和t2，且t1＜t2，根據(jù)P=Wt可知，甲做功的功率大于乙做功的功率，故A正確，BCD錯(cuò)誤。
故選A。
例4.風(fēng)車是利用風(fēng)力做功的裝置，小源制作了一架小風(fēng)車，他想粗略測定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）觀察實(shí)驗(yàn)裝置，小源是通過測量細(xì)線對 做功的功率來測定風(fēng)車做功的功率；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，逐漸增加掛在細(xì)線下的回形針數(shù)量，直到細(xì)線恰好緩慢勻速提升回形針為止，若測得回形針勻速上升的高度h、所用的時(shí)間t、回形針的總質(zhì)量m，則風(fēng)車做功的功率P= （表達(dá)式中的物理量均用符號表示）；
（3）如果選用較粗重的線做實(shí)驗(yàn)，則與選用較細(xì)的線相比，測得風(fēng)車的功率值偏 。
【答案】（1）回形針（2）mg?t（3）大
【解析】（1）由實(shí)驗(yàn)裝置可知，回形針隨風(fēng)車的轉(zhuǎn)動會上升，通過測量細(xì)線對回形針做功的功率即可粗略測定風(fēng)車在定風(fēng)速下做功的功率，這用到了轉(zhuǎn)換法。
（2）若測得回形針勻速上升的高度h、所用的時(shí)間t、回形針的總質(zhì)量m，則風(fēng)車做功的功率P=Wt=G?t=mg?t。
（3）測定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率，其功率是一定的，線本身有質(zhì)量，風(fēng)車對回形針做功的同時(shí)要對線做功，選用較粗重的線做實(shí)驗(yàn)時(shí)，對較粗重的線做的功大于對選用較細(xì)的線做的功，故測出細(xì)線對回形針做功的功率值偏大。
課
堂
小
結(jié)
1.單位時(shí)間里完成的功叫做功率。功率反映了物體做功的快慢。
2.功率=功時(shí)間 公式：P=Wt
國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，單位符號是W。１瓦＝１焦／秒
實(shí)際應(yīng)用中還常用千瓦、兆瓦作為功率的單位。1千瓦＝1000瓦， 1兆瓦＝1×106瓦。
3.當(dāng)物體在力F的作用下，以速度v做勻速直線運(yùn)動時(shí)，由W=Fs，，可得P=Fv。
4.比較做功的快慢有三種方法：
若做功相同，比較做功的時(shí)間；若做功時(shí)間相同，比較做功的多少；若做功的多少和所用時(shí)間都不相同的情況下，計(jì)算功和時(shí)間的比值。
板
書
設(shè)
計(jì)
作
業(yè)
設(shè)
計(jì)
反
思
評
價(jià)

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第3節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度

版本： 浙教版（2024）

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