【文章內(nèi)容簡介】 下還可通過多媒體手段更生動地展示這些畫面和情景，使學(xué)生對做功快慢的情形有更為形象和具體的認(rèn)識，從而為建立正確的“功率”概念打下良好基礎(chǔ)。）參考事例：①挖土機(jī)與人，要完成相同的挖土任務(wù)，人花的時間要長得多。②建筑工地上要把磚塊或水泥等建筑材料搬到樓頂上，起重機(jī)和搬運工相比，起重機(jī)要比工人快得多。③從水井里提水，使用抽水機(jī)比人工要快得多④家住在高樓（如8層），乘電樓比走路要快得多。⑤拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快得多，等等。列舉生產(chǎn)、生活中發(fā)生的事例，使學(xué)生體會功率與生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，無處不在，研究功率具有重要的現(xiàn)實意義。說明：通過引導(dǎo)學(xué)生分析有關(guān)事例，形成初步共識：人們選用機(jī)械來做功時，不僅要考慮做功多少，還要考慮機(jī)械做功的快慢。如挖掘機(jī)做功比人快；大卡車比拖拉機(jī)做功快；拖拉機(jī)耕地比牛耕地要快；起重吊車比搬運工人做功快；抽水機(jī)比轆轤提水快，等等。研究做功的快慢有著重要的實際意義。通過一個實際問題，具體數(shù)據(jù)，讓學(xué)生感性地認(rèn)識做功的快慢。如在某高樓建筑中需要搬運一批磚頭到一高層上，在搬運磚頭過程中，起重機(jī)和搬運工人的生產(chǎn)記錄情況如下表所示：師：不同的機(jī)器或物體做功有快有慢，如何來衡量做功的快慢呢？請同學(xué)們思考并提出解決方案。（引導(dǎo)學(xué)生思考：如何比較物體做功快慢？討論中注意培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和批判思維能力。）預(yù)測學(xué)生可能有以下回答：①選擇相同時間，比較做功多少，做功多的，做功就快；②選擇做相同的功，比較做功的時間長短，時間長的，做功就慢。③類比“速度”的定義方法，用做功和完成這些功所花的時間的比值來定義“功率”。說明：對學(xué)生提出的各種方案可能有問題或不完整，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在交流中補充完善自己的認(rèn)識。教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生類比如“速度”、“加速度”概念的定義方法，體會比值法定義功率概念。（二）新課教學(xué)1．功率（1）定義式：物理學(xué)上用物體所做的功W與完成這些功所用時間t的比值，作為在該時間內(nèi)物體平均做功快慢的量度。即 Ｐ=W/ t（2）物理意義：表示物體做功快慢的物理量.。（3）單位：教師請一位同學(xué)正確地說出公式中各個字母所表示的物理量及其單位。Ｐ：功率，單位：瓦（W），常用單位還有千瓦（ｋW）W：力所做的功，單位：焦耳（J）ｔ：做功所用時間，單位：秒(s)單位換算：１kW = 1000 W１W=１J/s（4）功率是標(biāo)量，功率表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。（5）討論與交流：小實驗：把一枚硬幣放在書的封面上，打開書的封面形成一個斜面，并使硬幣開始下滑。請同學(xué)仔細(xì)分析一下，在下滑的過程中硬幣共受到幾個力的作用？哪些力做正功？哪些力做負(fù)功？哪些力不做功？如果斜面的傾角增大，情況會有什么變化？傾角增大時，功率是否也增大？提示：①比較不同傾角時的功率，應(yīng)注意硬幣開始下滑處的高度應(yīng)相同。討論功率時須指明哪個力的功率。②實驗的分析討論，要注意所分析的是某個力的平均功率。注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行受力分析、做功分析，可利用功率的定義式，在理論上進(jìn)行的推演，使思維更加嚴(yán)密。（6）認(rèn)識一些常見機(jī)械做功功率①汽車發(fā)動機(jī)：510 W ～ 1510 W ②摩托車約210 W ③噴氣客機(jī)約210 W ④火箭的發(fā)動機(jī)約 110 W ⑤ 人的平均功率約 110 W，優(yōu)秀運動員短時間內(nèi)的功率可達(dá)1000W ⑥人心臟跳動的功率 ⑦萬噸巨輪 10W以上 ⑧藍(lán)鯨游動的功率可達(dá)350kW 等等。61324438 2．功率與力、速度的關(guān)系思考與討論：一部汽車載重時和空車時，在公路上以相同的速度行駛，試討論這兩種情況下汽車的輸出功率是否相同？為什么？預(yù)測學(xué)生會回答：①載重汽車與地摩擦力較大，牽引力也大，由于行駛速度一樣，故相同時間內(nèi)，載重車的牽引力做功較多，所以載重汽車的輸出功率較大。②載重汽車行駛得比空車慢，因此功率較小。③載重汽車比空車費力，因此載重車的輸出功率較空車時要大些。說明：上述分析討論的目的是啟發(fā)學(xué)生思考功率與力和速度有何關(guān)系。學(xué)生分析可能會出現(xiàn)片面和不完整回答，教師要參加到學(xué)生的討論分析中，幫助、啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生形成正確的認(rèn)識。(正確的回答應(yīng)是①)。教師根據(jù)課堂需要還可以提出一些問題讓學(xué)生進(jìn)一步討論，如汽車在上坡和下坡時功率、速度和牽引力會怎樣變化？ 接著，教師引導(dǎo)學(xué)生思考，如何計算牽引力的功率。（讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識和功率定義式進(jìn)行推演，培養(yǎng)良好的科學(xué)思維能力和思維習(xí)慣）提出問題：某汽車在平直公路上做勻速直線運動，已知其在牽引力大小為F，運行速度為V，試求此時汽車牽引力F的功率為多少？注意引發(fā)學(xué)生思考解決問題的思路，應(yīng)用功和功率的定義式進(jìn)行分析和推導(dǎo)。課堂分析結(jié)果： Ｐ＝F〃ｖ即力F的功率等于力F和物體運動速度ｖ的乘積.。注意：這里的F是速度V方向上的作用力。分析討論：由V=S/t求出的是物體在時間ｔ內(nèi)的平均速度，代入公式Ｐ＝Fｖ求出的功率是F在時間ｔ內(nèi)的平均功率；如果ｔ取得足夠小，則V表示瞬時速度，此時由Ｐ＝Fｖ求得的功率就是F在該時刻的瞬時功率。即當(dāng)V為平均速度時，求得的功率就是平均功率，V為瞬時速度時，求得的功率就是瞬時功率。（1）總結(jié)：①平均功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是平均速度)②瞬時功率Ｐ＝Fｖ(ｖ是瞬時速度)③如果物體做勻速直線運動，由于瞬時速度與平均速度相等，故此時平均功率等于瞬時功率。交流討論問題：由求出的是瞬時功率還是平均功率?學(xué)生小組討論后得出：由公式求出的功率，反映了該力在t時間內(nèi)做功的平均快慢，故由公式求出功率是平均功率。（2）額定功率與實際功率的認(rèn)識問：人力直接做功能否像汽車做功那樣快呢？汽車做功能否像飛機(jī)做功那樣快呢？人如果做功過快，會產(chǎn)生什么后果呢？汽車超負(fù)荷運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生什么后果呢？（人做功過快，會引起疲勞、甚至受傷、生病等，汽車超負(fù)荷工作會造成發(fā)動機(jī)熄火或燒毀。）問：奧運長跑運動員能否用100米短跑的速度來完成5000米的賽跑路程呢？為什么？提示：奧運比賽是一種挑戰(zhàn)運動局限的比賽，人與機(jī)器一樣，不能長時間超負(fù)荷運動，短跑運動員在100米賽跑中，時間不過是十幾秒，能以最大的速度跑完全程，此時運動員的輸出功率是正常時的數(shù)十倍。在5000米的長跑運動中，運動員不可能長時間超負(fù)荷運動，因此長跑運動員不可能一直保持百米賽跑那樣的速度。說明：此問目的在于學(xué)生通過思考自己身邊所熟悉的問題，認(rèn)識額定功率和實際功率的概念以及概念的意義。①額定功率：指動力機(jī)械在長時間正常工作時最大輸出功率。也是機(jī)械發(fā)動機(jī)銘牌上的標(biāo)稱值，額定功率是動力機(jī)械重要的性能指標(biāo)，一個動力機(jī)械的額定功率是一定的。②實際功率：機(jī)械在運行過程中的功率是實際功率，實際功率可以小于額定功率，可以等于其額定功率（稱滿負(fù)荷運行），但不能大于額定功率，否則會損壞機(jī)械。③很多機(jī)械的銘牌上都標(biāo)有這臺機(jī)器的額定功率，請同學(xué)將家里的電器設(shè)備上的額定功率都記錄下來，并計算家里的每部機(jī)器每天要做多少功？要消耗多少電能？哪一部機(jī)器最耗電？請與同桌同學(xué)進(jìn)行交流。（3）汽車發(fā)動機(jī)的功率一定時，牽引力與速度的關(guān)系當(dāng)汽車輸出功率一定時，根據(jù)公式P=FV可知，物體的運動速度V與牽引力F成反比，如果汽車需要較大的牽引力，就必須減小運動速度。思考：汽車以額定功率在平直公路行駛時，若前方遇到了一段較徒的上坡路段，汽車司機(jī)要做好什么調(diào)整，才能確保汽車駛到坡頂？為什么？學(xué)生可能回答：①加大油門，汽車可順利到達(dá)坡頂。②汽車要換檔，才能順利駛到坡頂。師生共同分析：①根據(jù)P=FV 知，汽車以額定功率行駛，因遇上坡路段，汽車所需的牽引力增大了，若要保持行駛速度不變，這是不可能的；加大油門，只會增加發(fā)動機(jī)的輸出功率（超過額定功率），發(fā)動機(jī)將因超負(fù)荷而過熱損壞。②這是一種正確的操作方式，當(dāng)司機(jī)將發(fā)動機(jī)的速度檔位調(diào)低后，速度減少了，牽引力加大了，只要牽引力足夠，汽車便可順利上坡。思考：汽車等交通工具，如何才能獲得更大的行駛速度？3．學(xué)生進(jìn)行測功率活動。（建議課后安排）問題：如何才能知道在某種運動中自己做功的功率呢？請同學(xué)設(shè)計一個測量方案，并進(jìn)行實際測量。說明：應(yīng)激勵積極思考、設(shè)計可行方案，動腦動手，體驗科學(xué)實驗方法和感受實驗成果的喜悅。實驗方案舉例：（讓學(xué)生結(jié)合自己的情況來進(jìn)行設(shè)計實驗）方案1：學(xué)生快速跑上樓，來測量做功的最大功率。方案2：估算學(xué)生自己平時上樓或爬山過程的功率。方案3：設(shè)計沿某一竹桿或樹桿上爬一定的高度，來測量做功功率。方案4：利用跳繩運動，來測量做功功率。方案5：測算自己舉起杠鈴時的最大功率（需要同學(xué)的幫忙）說明：①有關(guān)實驗方案、原理、器材、數(shù)據(jù)的測定及同學(xué)協(xié)作等，都應(yīng)放手讓學(xué)生自行討論、分工，這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?，給學(xué)生以合作交流的機(jī)會。②方案選定后，要注意引導(dǎo)學(xué)生如何求功和功率，需要選擇哪些實驗器材，測量哪些物理量？測量是否存在誤差問題，如何才能較準(zhǔn)確地測量。③根據(jù)學(xué)生設(shè)計的方案，組織學(xué)生進(jìn)行實驗。最后實驗結(jié)果，讓學(xué)生通過實物展臺進(jìn)行交流匯報，師生共同觀看，最后還可以進(jìn)行評選活動。④活動目的是：培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識解決實際問題能力，并通過親身的實驗，達(dá)到內(nèi)化知識，提升能力。同時也在實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。三、案例評析本案例的教學(xué)設(shè)計體現(xiàn)了物理知識源于生活，又應(yīng)用于生活。“功率”與生活、生產(chǎn)聯(lián)系密切，在引入功率、額定功率、實際功率等概念時，都注