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高中物理功率教案设计

2023-03-21 08:15:29 收藏本文下载本文

“wk”通过精心收集，向本站投稿了18篇高中物理功率教案设计，以下是小编为大家准备的高中物理功率教案设计，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

高中物理功率教案设计

篇1：高中物理功率教案设计

一、课前部分

【设计思想】：

1.教材分析：

功率是反映力做功快慢的物理量。功率的概念广泛应用与人们的日常生活和科技之中。学生在初中已经学过功率的概念，引入这一概念并不困难。教科书在本节中首先通过两台起重机做功相同，时间不同，引出功率的概念和定义式，并通过对动力机械的分析，讨论了额定功率和实际功率，最后，根据对物体做功的公式和运动学公式导出功率与速度的关系。

2.学情分析：

初中时学生已经学过功率的初步知识，前面一节学习了功的概念，为本节的教学奠定了一定的基础。在此基础上，进一步区分额定功率和实际功率，了解平均功率、瞬时功率。

3.设计思路：

本节讲述功率的概念，功率公式的应用。功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容，通过类比的方法，比较速度是描述位移变化快慢的物理量，来对功率进行理解。如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。要使学生确切地理解公式P=Fv的意义，要通过例题的教学，使学生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。

瞬时功率的概念学生较难理解，这是难点。学生往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量，这个难点就不易突破，因此，在前面讲清楚功率的物理意义很有必要，它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。

关于发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系，采用公式分析加图像表述的形式进行，以便通过分析汽车由开动到匀速行驶的物理过程，使学生养成分析物理过程的习惯，避免简单地套用公式。

【教学目标】：

知识与技能

1. 理解功率的的概念。

2. 知道功率的定义和定义式，能够用公式解答有关的问题。

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

4. 能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题。

过程与方法

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。

从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。

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。

情感态度与价值观

通过功率概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己的观点，坚持原则，善于合作的良好习惯。

通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量，培养学生积极思考并学以致用的思想。

【学习重难点】：

1. 功率的概念和计算公式。

2. P=Fv及其应用。

【学习方法】：类比学习、图像分析。

【课时安排】：2课时。

二、课堂部分——教学过程

【认知与探究】：

教学环节教学内容师生互动设计意图通过具体事例以及类比法找出表示做功快慢的通用表示，引入功率的概念下表是三台起重机在工作时的有关数据记录

起重机编号

被吊

物重

匀速上升速度

所用时间

做功

2×103N

4m/s

3.2×104J

4×103N

3m/s

4.8×104J

1.6×104N

2m/s

3.2×104J

比较三个起重机做工的快慢?

比较A和B：它们做功时间相等，WA

比较A和C：它们做功相等， tA

学生可能有以下认识：

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”。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。

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。 (一)功率P的有关内容 1.功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率

功率是表示物体做功快慢的物理量的物理量，功率是标量，在国际单位制中功率的单位是瓦特。

2.功率的定义式：

3.物理意义：表示物体做功快慢的物理量。

4.单位：国际单位：瓦特(w)，常用单位：千瓦(kw) 讨论与交流：

小实验：把一段粉笔放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使粉笔开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中粉笔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? 说明：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。 (二)、额定功率和实际功率 1.额定功率：指动力机器长时间正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。额定功率是动力机器的重要性能指标，一个动力机器的额定功率是一定的。

2.实际功率：指机器工作时实际输出的功率。

动力机器不一定在额定功率下工作，机器长期正常工作时的实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率不应大于额定功率。实际功率长时间大于额定功率时会缩短机器使用寿命甚至会损坏机器(短时间内实际功率略大于额定功率是可以的。教师：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?

教师：奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢?为什么? 让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。

(三)、功率与速度：P=Fvcosθ 1.表达式推导：

2.式中F是对物体做功的力，v是物体的运动速度，θ是F和速度v之间的夹角。

3.在F和v同向时θ=0，表达式为：P=Fv。

4.P=W/t是功率的定义式，它普遍适用，不管是恒力做功，还是变力做功，不管是机械功还是电功等它都适用。但由它求得的一般是平均功率。公式P=Fvcosθ，式中θ为F与 v 的夹角。v为物体的对地速度。当v为平均速度时，求得的功率为平均功率，当v为瞬时速度时，求得的功率为瞬时功率。教师：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?

学生的回答可能有：

⑴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;

⑵载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小;

⑶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。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。得出正确的答案。

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) (四)、力的平均功率和瞬时功率 1.平均功率

(1)描述力在一段时间内做功的快慢。

(2)计算公式：

P=W/t ①

②

θ=0时， P=Fv ③

注意：应用②③式计算时注意：力F必须是恒力，v为一段时间t内的平均速度。

(3)平均功率对应于一段时间或一个过程，并且同一物体在不同时间段内的平均功率一般不相同，因此说平均功率时一定要说明是哪一段时间内的平均功率。

2.瞬时功率

(1)力在某一时刻的功率，对应于物体运动的某一时刻或某一位置。

(2)计算公式：

P=Fvcosθ

P=Fv (F与v同向时)式中v表示某一时刻的瞬时速度。教师引导学生阅读课本56页做一做。

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。总结：

v是平均速度，P是平均功率 (F为恒力，且F与同向)。

v是瞬时速度，P是瞬时功率。

说明：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。

(五)、对公式P=Fv的讨论 1.此公式的意义是：当力F与物体运动(瞬时)速度v方向一致时，力的实际瞬时功率就等于力F和运动速度v的乘积，对于机车(汽车、火车等交通工具或动力装置)，牵引力F与物体运动速度v一般方向一致，可用公式P=Fv计算实际瞬时功率(称牵引力的功率、发动机的输出功率)，特别注意：F为机车的牵引力，并非机车所受的合力。

2.当P一定时，F∝1/v，即做功的力越大，其速度就越小，如：汽车在发动机功率一定时上斜坡，司机用换挡的办法(变速调节装置)减小速度以获得较大的牵引力满足上坡的需要。

篇2：高中物理《功率》教案设计

高中物理《功率》教案设计

本文题目：高三物理教案：功率

6.2功率

设计人：宣金龙审核：上课时间：编号：26

目标：了解功率的概念及功率的计算方法

重点：功率的的计算方法

难点：机车启动问题的动态分析

【知识梳理与重难点分析】

1.功率的意义：功率是描述做功的物理量。

2.功率的定义式：单位时间力所做的功。

3.功率的物理表达：

①定义式：，所求出的功率是时间t内的平均功率。

②瞬时功率的表达式：P=Fvcos，其中是间的夹角。如果该式中的速度v是平均速度，此式中的功率为平均功率。

○3重力的功率可表示为PG=mgvy，即重力的瞬时功率等于重力和物体在该、时刻的竖直分速度之积。

4.汽车的两种加速问题：

当汽车从静止开始沿水平面加速运动时，有两种不同的加速过程，但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f = ma。

①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必将，a也必将，汽车做加速度不断的加速运动，直到F= ，a= ，这时v达到最大值。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。

②恒定牵引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽车做运动，而随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率Pm，功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，其最大速度为，此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动。

注意：两种加速运动过程的最大速度的区别。

【要点讲练】

1、功率的理解及计算

例1. 竖直上抛一小球，小球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于小球的速度.下列说法正确的是( )

A、上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功

B、上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功

C、上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率

D、上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率

变式1 、，一质量为m的物体，从倾角为的光滑斜面顶端由静止下滑，开始下滑时离地面的高度为h，当物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为( )

A、

B、

C、

D、

变式2 、用水平力拉一物体在水平地面上从静止开始做匀加速运动,到

t1秒末撤去拉力F,物体做匀速运动,到t2秒末静止.其速度图象如图所示,且 .若拉力F做的功为W,平均功率为P;物体在加速和减速过程中克服摩擦阻力做的功分别为W1和W2,它们在平均功率分别为P1和P2,则下列选项正确的是 ( )

A.W=W1+W2 B.W1=W2 C.P=P1+P2 D.P1=P2

变式3 、如图所示为测定运动员体能的一种装置,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动.下面是人对传送带做功的四中说法,其中正确的是 ( )

A.人对传送带做功 B.人对传送带不做功

C.人对传送带做功的功率为m2gv D.人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv

2.机车启动问题的.分析：

例题2.汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10m/s2，问：

(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?

(2)汽车在加速过程中，当速度大小为4m/s时，加速度是多大?

例题3.汽车发动机的额定功率60千瓦，汽车的质量5吨，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍。问：

(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?

(2)汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度作匀加速运动，这一过程能维持多长时间?

变式4 、汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0,t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动，能正确表示这一过程中汽车牵引力F和速度v随时间t变化的图象是 ( )

时间t(s) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

距离s(m) 10 32 63 103 151 207 270 339 413 491 571 650 730 810 891

变式5 、一位驾驶员启动汽车后,从第4 s开始保持额定功率沿笔直的水平公路行驶,另一测量者用测距仪记录了它启动后t s内行驶的距离s,如下表所示,试根据下表所提供的数据回答下列问题.

(1)汽车是变速运动还是匀速运动?简述判断的依据.

(2)若汽车行驶的最大速度v0=40 m/s,所受阻力f与车速v成正比,汽车的额定功率为P0,请写出用最大速度v0和额定功率P0表示的阻力f和车速v的关系式.

(3)若汽车的质量m=1 500 kg,估算汽车发动机的额定功率P0.

变式6 、在倾角为的斜坡公路上,一质量m=10 t的卡车从坡底开始上坡,经时间t=50 s,卡车的速度从v1=5 m/s均匀增加到v2=15 m/s.已知汽车在运动时受到的摩擦及空气阻力恒为车重的k倍(k=0.05).sin = ,取g=10 m/s2,求：

(1)这段时间内汽车发动机的平均功率;

(2)汽车发动机在30 s时的瞬时功率.

3、实际问题的分析：

例4.若某人的心脏每分钟跳动75次，心脏收缩压为135mmHg，收缩一次输出的平均血量为70mL，计算心脏收缩时做功的平均功率多大?

变式7 、跳绳是一种健身运动。设某运动员的质量是50千克，他一分钟跳绳180次。假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间2/5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少?

篇3：高中物理功率教案

一、课前部分

【设计思想】：

1.教材分析：

2.学情分析：

3.设计思路：

【教学目标】：

知识与技能

1. 理解功率的的概念。

2. 知道功率的定义和定义式，能够用公式解答有关的问题。

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

4. 能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题。

过程与方法

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。

从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。

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。

情感态度与价值观

通过功率概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己的观点，坚持原则，善于合作的良好习惯。

通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量，培养学生积极思考并学以致用的思想。

【学习重难点】：

1. 功率的概念和计算公式。

2. P=Fv及其应用。

【学习方法】：类比学习、图像分析。

【课时安排】：2课时。

篇4：高中物理功率教案

【教学目标】

知识和技能

1.知道功率的物理意义、定义式、单位。

2.理解功率的导出式P=F·v的物理意义，并掌握其用法，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。

3.理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。

过程和方法

1.通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，通过功率的定义过程，体会应用比值方法建立物理概念的方法。

2.学会求解各种不同的功率。

3.运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。

情感态度与价值观

1.使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。

2.提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。

3.培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。

【教学重点】

1.理解功率的概念。

2.知道功率的种类及其计算。

【教学难点】

1.功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。

2.瞬时功率和平均功率的计算。

【教学时数】 1课时

【教学器材】

投影仪、投影片、录象资料、CAI课件等

【教学过程】

新课导入

教师：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快慢的事例，并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。)

预测学生所举事例可能有：

1、人上高楼(如8层楼)时，乘电梯比走路要快得多;

2、拖拉机耕地比牛耕地要快得多;

3、挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多;

4、从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多;

5、……

(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，并引导学生注意观察身边物理现象，体会到物理知识就在我们身边，感悟物理规律研究的价值，激起学生的求知欲。)

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。)

教师：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1t的货物从地面运到三楼，

方式一：搬运工分批搬运，需时间3h

方式二：用一台起重机提升，需时1min

方式三：用另一台起重机提升，需时30 s

上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：

1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同?

2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同?

结论：对重物所做的功相同，但所用时间不同，说明做功快慢不同。

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。通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。

教师：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认识：

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”;

4、……

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。

新课推进

一、功率的含义

1.定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。 (板书)

2.定义式：P=W/ t (板书)

3.物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 (板书)

4.单位：(板书)教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。

国际单位：瓦特(w)，常用单位：千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板书)

W→功→单位：焦耳(J)

t→做功所用时间→单位：秒(s)

换算关系：1kw = 1000 w?1w=1J/s(板书)

说明：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。

5. 功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。(板书)

6. 讨论与交流：

小实验：把一段粉笔放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使粉笔开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中粉笔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，应注意粉笔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，在理论上进行推演，使思维更加严密。

7. 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)人心脏跳动的功率1.5W左右

(5)火箭的发动机约1×1013 W? (6)万吨巨轮106W以上

(7)蓝鲸游动的功率可达350kW (8)人的平均功率约1×102 W

(9)优秀运动员短时间内的功率可达1000W?

二、功率P与力F、速度v的关系 (板书)

1. 功率与力、速度的关系推导 (板书)

教师：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?

预测学生的回答可能有：

(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

篇5：高中物理功率教案

知识点 1、功和功的计算

2、功率、平均功率和瞬时功功率教学目标 1.知识与技能

(1)理解功、功率、平均功率、瞬时功率等概念的含义。

(2)知道功的正负的物理意义，掌握恒力做功的特点及计算方法。

(3)会分析机车在恒定功率或恒定牵引力条件下运动的状态变化情况。

(4)重点掌握与本节内容相关的重要的习题类型及其解法。

2.过程与方法

结合生活中的某些实践进行讨论，达到掌握本节知识的技能和要求。

3.情感、态度与价值观

在学习中体会合作探讨知识的乐趣，认识科学与生活的紧密联系。教学重点理解功和功率的概念并会正确的计算功和功率教学难点功和功率的计算教学过程

一、复习预习

1、复习：功和能是两个重要概念，它在力学及至整个物理学中都占有重要地位，循序渐进地理解功和能的概念以及功能关系，是学习本章的基本线索。下面我们首先来复习功和功率的概念。

2、预习：(1)功和功率的概念

(2)正功和负功

(3)平均功率和瞬时功率

二、知识讲解

课程引入：前面已经复习了力和运动了，物体受力使物体沿力的方向发生位移，我们称力对物体做了功，本节课我来复习功和功率。

考点/易错点1.功和功的计算

1.功

(1)定义：物体受力的作用，并沿力的方向发生一段位移，称力对物体做了功。

说明：功表示了力在空间上的积累效应，是能的转化的量度

(2)功的两个要素：力和沿力的方向发生的位移。

(3)公式：W=FScos EMBED Equation.DSMT4 ( EMBED Equation.DSMT4 为F与s的夹角).

说明：①此公式应用于恒力的功，若是变力，一般不用此公式功，是力的空间积累效应。

②α为F方向与s方向的夹角

③力对物体做的功只与F、S、EMBED Equation.DSMT4 有关，与物体的运动状态等因素无关

④功是过程量：即做功必定对应一个过程(位移)，应明确是哪个力在哪一过程中的功.

(4) 单位：焦耳(J)1焦耳=1牛·米，即1J=1N/m

(5)标矢性：功是标量，只有大小没有方向但有正负

注意：正负不代表大小，比较功的大小时要看功的绝对值，绝对值大的做功多，绝对值小的做功少。

(6)计算合力做功的方法

①对物体受力分析，求出合力根据公式 (合外力为恒力)

②求各力做功的代数和， EMBED Equation.DSMT4 +……

(7)摩擦力做功：无论是静摩擦力，还是滑动摩擦力都可以做正功、负功，还可以不做功。

2.正功和负功

当时， EMBED Equation.DSMT4 ，则W>0，力对物体做正功

当 EMBED Equation.DSMT4 时， EMBED Equation.DSMT4 ，则W=0，即力对物体不做功

(3) EMBED Equation.2 时， EMBED Equation.DSMT4 ，W<0，力对物体做负功即克服该力做功

强调： EMBED Equation.DSMT4 为F和S的夹角，也可以是F和 EMBED Equation.DSMT4 的夹角(物体做曲线运动时可以用此判断)

考点/易错点2.功率

1.功率

(1)物理意义：反映做功快慢的物理量。

(2)定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫功率。

(3)公式： EMBED Equation.2

(4)单位： eq oac(○，1) 国际单位：瓦特(W)1瓦=1焦耳/秒即1W=1J/s

eq oac(○，2) 常用单位：1KW=103W

(5)标矢性：标量

2.平均功率和瞬时功率

平均功率

EMBED Equation.DSMT4 ;推导知： EMBED Equation.DSMT4

瞬时功率

EMBED Equation.DSMT4 ( EMBED Equation.DSMT4 为F和 EMBED Equation.DSMT4 的夹角)

注意：F和 EMBED Equation.DSMT4 必须是同一时刻的物理量

3.额定功率、实际功率与机械效率

额定功率：机器正常工作的功率。(一般名牌上标注的即为额定功率)

实际功率：机器实际工作时输出的功率。要求小于或等于额定功率。

机械效率：是有用功与总功的比值。

机车以恒定的功率启动

由分析可知速度图像如图

机车以恒定的加速度启动

由分析可知速度图像如图

三、例题精析

考点1.功和功的计算

【基础巩固】

【例题1】以下说法正确的是

A.摩擦力可以对物体做正功B.摩擦力可以使物体的速度发生变化，但对物体不做功

C.作用力与反作用力做功一定相等 D.一对平衡力做功之和为零

【答案】ABD

【解析】摩擦力可以对物体做正功，只要摩擦力的方向与物体运动方向相同，摩擦力就做正功.摩擦力可以改变物体的速度，对物体有一个冲量作用，但物体在力的方向上没有位移，因而不做功，如随圆板一起转动的物体.由此可以认识到：力对物体有冲量，但不一定对物体做功，相反只要力对物体做功，一定会有冲量.又可进一步认识：力使物体动量发生变化，其动能不一定变化;但力使物体动能发生变化时，其动量一定发生变化.作用力与反作用力做功不一定相等，如一炸弹炸成质量为m与2 m的两块，根据动量守恒mv1=2mv2，则v1=2v2，作用力和反作用力做功为W1= EMBED Equation.DSMT4 m(2v2)2与W2= EMBED Equation.DSMT4 mv22，所以不相等。可认识到：作用力和反作用力产生的冲量总是大小相等，但做功可能不相等.一对平衡力合力为零，所以二力合力做功为零.

【中等强化】

【例题2】如图所示，质量为m的物体，静止在倾角为α的粗糙的斜面体上，当两者一起向右匀速直线运动，位移为S时，斜面对物体m的弹力做的功是多少?物体m所受重力做的功是多少?摩擦力做功多少?斜面对物体m做功多少?

【答案】-mgscosαsinα，0，mgscosαsinα，0

【解析】物体m受力如图所示，m有沿斜面下滑的趋势，f为静摩擦力，位移S的方向同速度v的方向.弹力N对m做的功W1=N·scos(900+α)=-mgscosαsinα，重力G对m做的功W2=G·s cos900=0.摩擦力f对m做的功W3=fscosα=mgscosαsinα.斜面对m的作用力即N和f的合力，方向竖直向上，大小等于mg(m处于平衡状态)，则： w=F合scos900=mgscos900=0

【培优拔高】

【例题3】如图所示，把A、B两球由图示位置同时由静止释放(绳开始时拉直)，则在两球向左下摆动时.下列说法正确的是()

A.绳子OA对A球做正功 B.绳子AB对B球不做功

C.绳子AB对A球做负功 D.绳子AB对B球做正功

【答案】CD

【解析】由于O点不动，A球绕O点做圆周运动，OA对球A不做功。对于AB段，我们可以想象，当摆角较小时.可以看成两个摆长不等的单摆，由单摆的周期公式就可以看出，A摆将先回到平衡位置.B摆将落后于A摆，AB绳对A球做负功，对B球做正功。

总结1：一个力对物体做不做功，是正功还是负功，判断的方法是：①看力与位移之间夹角，或者看力与速度方向之间的夹角：为锐角时，力对物体做正功;为直角时，力对物体不做功，为钝角时，力对物体做负功。②看物体间是否有能量转化。若有能量转化，则必定有力做功。此法常用于相连的物体做曲线运动的情况。

总结2：①W等于力F乘以物体在力F方向上的分位移scosα，即将物体的位移分解为沿F方向上和垂直F方向上的两个分位移s1和s2，则F做的功W=Fs1=Fscosα.

②W等于力F在位移s方向上的分力Fcosα乘以物体的位移s，即将力F分解为沿s方向和垂直s方向的两个分力F1和F2，则F做功W=F1s=Fcosαs.

考点2.功率

【基础巩固】

【例题4】如图所示，质量为lkg的物体与平面间摩擦系数μ=0.l(g取10m/s2)，在2 N水平拉力作用下由静止开始运动了2s，求这段时间内拉力、摩擦力、重力、支持力的平均功率及2s末的即时功率各为多少?

【答案】外力F平均功率和即时功率分别为2W、4W;摩擦力平均功率和即时功率分别为1W、2W;重力和支持力功率都为0.

【解析】a= =1m/s2.s=?at2=2m. v=at=2m/s

外力 F做功功率.平均值为：p1=W/t=Fs/t=2W 2s末即时功率为：P1/=Fv=4 W

摩擦力做功功率.平均值：P2=fs/t=1W 2 s末即时功率为：P2/=fv= 2 W

重力与支持力N由P=Fvcosθ知：功率都为0.

点拨：(1)明确是什么力做功功率;(2)清楚是平均功率还是瞬时功率.

【中等强化】

【例题5】如图所示，质量为m的物体沿高为h的光滑斜面滑下到达底端时重力的即时功率为多少?

【答案】mgsinθ

【解析】错解：由机械能守恒定律可知到达底端速度v= ，所以此时功率P=mgv=mg ：提示：这里没有注意到mg与v的夹角，应当为P= mgsinθ

点拨：做题时注意力跟速度的夹角.

【培优拔高】

【例题6】一个小孩站在船头，按应当为图5—15两种情况用同样大小力拉绳，经过相同的时间t(船未碰撞)，小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率 P1、P2的关系为()

A.W1>W2，P1= P2 B.W1=W2，P1=P2C.W1【答案】C

【解析】两种情况中拉力对人做的功一样，第二种情况拉力除对人做功外，又对另一只小船也做了功，所以W2>W1.由于所用时间一样，所以P2>P1.

四、课堂运用

【基础巩固】

1.如下图所示重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是()

EMBED Word.Picture.8

篇6：高中物理功率教案

课程学习目标

理解功的概念，知道做功的两个要素，明确功是标量;会用公式W=Flcosa计算恒力功，理解正功，负功，会计算多个力的总功

理解平均功率，瞬时功率，额定功率，实际功率;

会用公式P=W/t和P=Fvcosa进行有关的计算。

会分析汽车两种启动方式中功率，牵引力，速度之间的关系。

学习重点与难点

考点1 正负功的判断问题

考点2 功的分析和计算

考点3 对功率的理解和计算

学习方法

归纳、练习、讨论分析

学习用具

多媒体系统

学习过程设计

构建知识环境，明确考点内容。

学生阅读历届江苏高考真题，感受机械能一章节知识在高考试题中呈现的方式。

一、理清考点-，直面高考-----------近几年高考中机械能有关真题回顾

(高考江苏物理第5题) (2013高考江苏物理第9题)

(高考江苏物理第9题) (高考江苏物理第14题)

(2009高考江苏物理第15题)

阅读考点明确目标第五章机械能考点说明

考点内容要求说明考纲解读功和功率 Ⅱ 1.从近几年高考来看，关于功和功率的考查，多以选择题的形式出现，有时与电流及电磁感应相结合命题.2.功和能的关系一直是高考的“重中之重”，是高考的热点和重点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有压轴题，考查最多的是动能定理和机械能守恒定律，且多数题目是与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动以及电磁学等知识相结合的综合性试题.3.动能定理及能量守恒定律仍将是高考考查的重点.高考题注重与生产、生活、科技相结合，将对相关知识的考查放在一些与实际问题相结合的情境中去，能力要求不会降低. 重力势能 Ⅱ 弹性势能 Ⅰ 弹性势能的表达式不作要求动能;动能定理 Ⅱ 机械能守恒定律及其应用 Ⅱ 实验：验证机械能守恒定律 Ⅱ 能量守恒 Ⅰ

设计意图：作为新一章知识复习的开始，学生要迅速的从前几章知识的惯性思维方式中跳出来，是有一定困难的的，因此让学生阅读高考真题，理解高考考点有助于为学生搭建复习近平台，构建复习环境。

教学反思：通过实际的教学过程，可以发现学生是可以接受这样的复习方式，只是为了能提高复习效率，可以考虑将这部分阅读的部分放在前一天的课前预习中。

二、以题带讲，针对学生的错误结合考点复习知识点

二、夯实基础，逐步提升------------功，功率基本概念复习

1、功

弄清哪个物体受力，物体的有效位移，力做功的有效性是多少!

1、步步高第1题

2.、如图所示，一恒力F通过一定滑轮拉物体沿光滑水平面前进了s，在运动过程中，F与水平方向保持θ角，则拉力F对物体做的功为( ).

(A)Fscosθ (B)2Fscosθ (C)Fs(1+cosθ) (D)

3、如图所示，在光滑的水平地面上有长为l，质量为M的长板。质量为m的小物块，静止在长板左侧，已知物块与板间的动摩擦因数均为μ，现用一大小为F的水平恒力拉物块，当木板运动S米时，物块恰好到达木板右侧，(不计物块的大小)请求解：

(1)物块所受拉力F和摩擦力f做的功 (2)木板所受合力做的功

准确弄清公式中物理量的量值，通过公式正确计算

4、步步高第3题

5、(高考江苏物理第4题).如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于

A.0.3J B.3J C.30J D.300J

6、跳绳是冬季的一种健身运动，旁人看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的.有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示.根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内克服重力做功为 J，在1分钟内做功的平均功率为 W.(g=10N/kg)

补充分析：人走路做功

地面摩擦力不做功，脚与地面间的弹力克服重力做功，同时使人获得斜向上的速度，获得动能，当重心下落时，重力做功使势能转化成动能。

篇7：高中物理功率教案

【教学目标】 ?

一、知识目标?

1、理解功的概念，知道力和物体在力的方向上通过的位移是做功两个不可缺少折因素，知道功的计算公式W=Fscosα，会用这个公式进行计算恒力做功。会用动能定理求变力做功。?

2、理解正功和负功的概念，掌握力对物体做正功还是做负功的几种方法，知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的总功。

3、理解功率的概念，知道如何求平均功率和瞬时功率，会求平均功率和瞬时功率。

4、掌握汽车的两种起动问题，以恒定功率启动和以恒定牵引力启动。

5、会用函数关系分析图像问题。

二、能力目标?

培养学生理解能力和缜密的逻辑思维能力，及运用数学知识解决物理问题的能力。

三、德育目标

让学生具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

【教材分析和学情分析】

解决物理问题有两条思路，牛顿运动定律和功能关系。功的讲解应从做功的两个要素和能量转化的角度入手，让学生理解做功是能量转化的过程，功是能量转化的量度，做了多少功就有多少能量转换。学生虽然在二年级学过功和功率，但没有把知识整合成串，尤其是从能量这条思路解题，学生还没有养成好习惯。本节课要让学生认识到用能量观点解题的优越性。

【教法建议】?

可以让学生先预习本节内容，并填写相关填空题(让学生对本节内容有一个大致的了解。然后教师对本节的概念进行逐一讲解，以讲解例题的形式来帮助学生认识本节的内容。然后小节。最后学生演板练习本节课习题，通过练习发现本节课学生还存在的问题。通过课堂提问提高学生听课的注意力和发现学生存在的问题。

【教学重点】

功的计算方法及正功负功的物理意义和功能关系。?

【教学难点】?

机车启动的两种方法和功能关系?

【教学过程】

一、预习课本及练习册并填写相关填空题。

二、新课教学

1、功 (1)功的计算公式W=Fscosα，做功的两个要素是力和物体在力的方向上发生的位移。

【例1】质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，用水平

推力F使斜面体向左水平匀速移动距离l，物体与斜面

始终保持相对静止，如图5-1-5所示.求：

(1)m所受各力对它做的功各是多少?

解析：(1)m受力方向及位移方向如右图所示.因物体匀速

移动，则支持力FN=mgcos θ，静摩擦力Ff=mgsin θ，因

mg、FN、Ff均为恒力，由W=Flcos α可得重力做的功WG

=0支持力做的功WFN=mgcos θ·l·sin θ=mgl·sin θcos θ静摩擦力做的功WFf=mgsin θ·l·cos(180°-θ)=-mgl·sin θcos θ

(通过此例题加深学生对功的公式的应用的认识，让学生充分体会做功的两个要素力和物体在力的方向上发生的位移。以及总功的求法有1、先求合外力，然后用功的公式求出总功。2、先求出各力做的功，然后把各力做的功进行代数和。3、利用动能定理。)

(2)正功与负功根据W=Flcos α可知：

0≤α<90° α=90° 90°<α≤180° 功的正负 W>0 W=0 W<0 意义力F对物体做正功力F对物体不做功力F对物体做负功力F是动力还是阻力动力阻力 (除了可以利用力和位移夹角的关系去判断做正功和做负功，还可以利用力和瞬时速度的夹角关系去判断力做正功和负功，还可以利用功能关系去判断，此处需要补充这些知识)思考讨论，归纳得到，功的正负既不表示大小，也不表示方向，正功表示动力对物体做正功，让物体的动能增加，负功表示阻力对物体做负功，让物体的动能减少。?

篇8：高中物理功和功率教案

一、教学目标 1.在学习机械能守恒定律的基础上，研究有重力、弹簧弹力以外其它力做功的情况，学习处理这类问题的方法。

2.对功和能及其关系的理解和认识是本章教学的重点内容，本节教学是本章教学内容的总结。通过本节教学使学生更加深入理解功和能的关系，明确物体机械能变化的规律，并能应用它处理有关问题。

高一物理功和能 3.通过本节教学，使学生能更加全面、深入认识功和能的关系，为学生今后能够运用功和能的观点分析热学、电学知识，为学生更好理解自然界中另一重要规律——能的转化和守恒定律打下基础。

二、重点、难点分析 1.重点是使学生认识和理解物体机械能变化的规律，掌握应用这一规律解决问题的方法。在此基础上，深入理解和认识功和能的关系。

2.本节教学实质是渗透功能原理的观点，在教学中不必出现功能原理的名称。功能原理内容与动能定理的区别和联系是本节教学的难点，要解决这一难点问题，必须使学生对“功是能量转化的量度”的认识，从笼统、肤浅地了解深入到十分明确认识“某种形式能的变化，用什么力做功去量度”。

3.对功、能概念及其关系的认识和理解，不仅是本节、本章教学的重点和难点，也是中学物理教学的重点和难点之一。通过本节教学应使学生认识到，在今后的学习中还将不断对上述问题作进一步的分析和认识。

三、教具投影仪、投影片等。四、主要教学过程 (一)高一物理功和能的引入新课结合复习机械能守恒定律引入新课。

提出问题：

1.机械能守恒定律的内容及物体机械能守恒的条件各是什么评价学生回答后，教师进一步提问引导学生思考。

2.如果有重力、弹簧弹力以外其它力对物体做功，物体的机械能如何变化物体机械能的变化和哪些力做功有关呢物体机械能变化的规律是什么呢教师提出问题之后引起学生的注意，并不要求学生回答。在此基础上教师明确指出：

机械能守恒是有条件的。大量现象表明，许多物体的机械能是不守恒的。例如从车站开出的车辆、起飞或降落的飞机、打入木块的子弹等等。

分析上述物体机械能不守恒的原因：从车站开出的车辆机械能增加，是由于牵引力(重力、弹力以外的力)对车辆做正功;射入木块后子弹的机械能减少，是由于阻力对子弹做负功。

重力和弹力以外的其它力对物体做功和物体机械能变化有什么关系，是本节要研究的中心问题。

篇9：高中物理功和功率教案

1.物体机械能的变化问题：质量m的小滑块受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面从高度h1 上升到高度h2处，其速度由v1增大到v2，如图所示，分析此过程中滑块机械能的变化与各力做功的关系。引导学生根据动能定理进一步分析、探讨小滑块机械能变化与做功的关系。归纳学生分析，明确：

选取斜面底端所在平面为参考平面。根据动能定理∑W=ΔEk，有由几何关系，有sinθL=h2-h1 即FL-fL=E2-E1=ΔE 引导学生理解上式的物理意义。在学生回答的基础上教师明确指出：

(1)有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功，是使物体机械能发生变化的原因;

(2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和，等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。

2.对物体机械能变化规律的进一步认识 (1)物体机械能变化规律可以用公式表示为W外=E2-E1或W外=ΔE 其中W外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和，E1、E2 分别表示物体初、末状态的机械能，ΔE表示物体机械能变化量。

(2)对W外=E2-E1进一步分析可知：

(i)当W外0时，E2E1，物体机械能增加;当W外0时，E2 (ii)若W外=0，则E2=E1，即物体机械能守恒。由此可以看出，W外 =E2-E1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。

(3)重力、弹簧弹力以外其它力做功的过程，其实质是其它形式的能与机械能相互转化的过程。

例1.质量4.0×103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m，其高度升高2m。上坡时汽车速度为5m/s，沿山坡行驶500m后速度变为10m/s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的0.01倍，试求：(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少(2)汽车所受平均牵引力多大取g=10m/s2。本题要求用物体机械能变化规律求解。

引导学生思考与分析：

(1)如何依据W外=E2-E1求解本题应用该规律求解问题时应注意哪些问题 (2)用W外=E2-E1求解本题，与应用动能定理∑W=Ek2-Ek1有什么区别归纳学生分析的结果，教师明确给出例题求解的主要过程：

取汽车开始时所在位置为参考平面，应用物体机械能变化规律W外 =E2-E1解题时，要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功，以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求，也是与应用动能定理解题的重要区别。

例2.将一个小物体以100J的初动能从地面竖直向上抛出。物体向上运动经过某一位置P时，它的动能减少了80J，此时其重力势能增加了60J。已知物体在运动中所受空气阻力大小不变，求小物体返回地面时动能多大引导学生分析思考：

(1)运动过程中(包括上升和下落)，什么力对小物体做功做正功还是做负功能否知道这些力对物体所做功的比例关系 (2)小物体动能、重力势能以及机械能变化的关系如何每一种形式能量的变化，应该用什么力所做的功量度归纳学生分析的结果，教师明确指出：

(1)运动过程中重力和阻力对小物体做功。

(2)小物体动能变化用重力、阻力做功的代数和量度;重力势能的变化用重力做功量度;机械能的变化用阻力做功量度。

(3)由于重力和阻力大小不变，在某一过程中各力做功的比例关系可以通过相应能量的变化求出。

(4)根据物体的机械能E=Ek+Ep，可以知道经过P点时，物体动能变化量大小ΔEk=80J，机械能变化量大小ΔE=20J。

例题求解主要过程：

上升到最高点时，物体机械能损失量为由于物体所受阻力大小不变，下落过程中物体损失的机械能与上升过程相同，因此下落返回地面时，物体的动能大小为 E′k=Ek0-2ΔE′=50J 本例题小结：

通过本例题分析，应该对功和能量变化有更具体的认识，同时应注意学习综合运用动能定理和物体机械能变化规律解决问题的方法。

思考题(留给学生课后练习)：

(1)运动中物体所受阻力是其重力的几分之几 (2)物体经过P点后还能上升多高是前一段高度的几分之几五、高一物理功和能课堂小结本小结既是本节课的第3项内容，也是本章的小结。

3.功和能 (1)功和能是不同的物理量。能是表征物理运动状态的物理量，物体运动状态发生变化，物体运动形式发生变化，物体的能都相应随之变化;做功是使物体能量发生变化的一种方式，物体能量的变化可以用相应的力做功量度。

(2)力对物体做功使物体能量发生变化，不能理解为功变成能，而是通过力做功的过程，使物体之间发生能量的传递与转化。

(3)力做功可以使物体间发生能的传递与转化，但能的总量是保持不变的。自然界中，物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。

六、高一物理功和能说明本节内容的处理应根据学生具体情况而定，学生基础较好，可介绍较多内容;学生基础较差，不一定要求应用物体机械能变化规律解题，只需对功和能关系有初步了解即可。推荐访问:高一物理教案高一物理教案功和能高中物理必修二功教案高一物理功

高中物理功和功率教案

篇10：高中物理功率教案

一、教学目标

1.理解功率的概念：

(1)知道功率是表示做功快慢的物理量。

(2)知道功率的定义和定义式P=W/t;知道在国际单位制中，功率的单位是瓦特(W)。

(3)知道公式P=Fv的物理意义。

2.掌握功率的计算：

(1)能够用公式P=W/t解答有关的问题。

(2)能够用公式P=Fv解答有关的问题。

二、重点、难点分析

1.功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容，如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。

2.瞬时功率的概念学生较难理解，这是难点。学生往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量，这个难点就不易突破，因此，在前面讲清楚功率的物理意义很有必要，它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。

三、主要教学过程

(一)引入课题

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，有做功快慢之分，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。

(二)教学过程设计

1.功率

初中同学们学习过功率的有关知识，都知道功率是用来描述力做功快慢的物理量。我们一起讨论一些问题。

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

C.W1>W2，t1=t2;

D.W1

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W/t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：

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之比，叫做功率。如果用W表示功，t

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v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.平均功率与瞬时功率

举例一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动，第1s时间内下落的位移是多少?(与学生一块算出是5m，g取10m/s2)这1s内重力对物体做多少功?(与学生一起算出W1=50J)第2s时间内物体下落的位移是多少?(15m)这1s内重力对物体做多少功?(W2=150J)前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?(P1=50W，P2=150W)这2s时间内重力对物体做功的功率是多大?(P=100W)

指出即使是同一个力对物体做功，在不同时间内做功的功率也可能是有变化的。因而，用P=W/t求得的功率只能反映t时间内做功的快慢，只具有平均的意义。板书如下：

(1)平均功率

(2)瞬时功率

为了比较细致地表示出每时每刻的做功快慢，引入了瞬时功率的概念，即瞬时功率是表示某个瞬时做功快慢的物理量。

提出瞬时功率如何计算的问题后，作如下推导：

一段较短时间内的平均功率可以写成如下公式(P=ΔW/Δt)，而Δ

篇11：高中物理功率教案

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，测咳嗽谀持衷硕械墓β省S捎诠β试谏睢⑸杏τ煤芄悖萄е锌沙浞掷谜庖挥攀疲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??

篇12：高中物理功率教案

【教材依据】

普通高中课程标准实验教科书《物理》沪教版共同必修2 第三章研究功与功率(第2课时) 3.2研究功率。

一、设计思路

本节内容是本章机械能中相当重要的一个内容，在本章前面主要介绍功和能的概念以及功和能的关系，进入功率这节，体现了功和能之间转换的效问题，并更多是对实际问题与现象的分析和探究，从而加深对功率概念的理解。

功率是衡量机械能的一个重要指标，本节围绕如何描述物体做功的快慢，怎样计算功率展开，首先从不同的物体做功快慢不同，引入功率的概念，然后从功率的定义出发，得到功率的定义式。其次，根据力对物体做功的公式和运动学公式导出功率与速度的关系，最后，利用功率公式会对相关物理现象进行解释，会进行简单的计算。教学过程中利用老师讲授法，类比法，学生分组讨论法等。

二、教学目标

(一、)知识与技能

1.知道功率的物理意义、定义式、单位;

2.理解功率的导出式P=F·v的物理意义，并掌握其用法;

3.理解平均功率和瞬时功率.

(二、)过程与方法

1.学会求解各种不同的功率;

2.运用功率的不同表达公式分析和解决动力机械的运动问题.

(三、)情感态度与价值观

1.使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯;

2.提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力.

三、教学重点与难点

1、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。

2、难点：理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。

四、教学准备

1、教学用具

多媒体课件

2、教学方法

类比法，讲授法，讨论法，练习等

3、课时安排

1课时

五、教学过程

【导入新课】

复习提问：(课件展示)

1、功的概念及要素?

2、功的公式?

3、功是标量，但有正负，正负功的条件及意义?

举例让学生熟悉功率的计算：(为下文讨论做准备)

例题：

小明体重为60 kg，他家住三楼(每层楼高h=3 m)，求小明从一楼上到三楼(2h)所做的功?(g=10m/s2)

思考：

假如你是司机，汽车上坡应该采取什么措施?(激发学生学习的兴趣，为后文埋下伏笔)

讨论：(引入新课)

小明和妈妈的体重一样重，爸爸的体重较重。小明上楼比妈妈和爸爸上楼快，妈妈和爸爸上楼一样快，。他们都从一楼上到三楼，试比较：

1、谁做功多?

2、小明和妈妈做功有区别吗?

3、小明和爸爸做功谁快?

举例：

小明做功3600J，用时60秒

爸爸做功4500J，用时90秒

引入：通过上述例子，我们知道力对物体做功有快慢之分，今天我们就来学习表示物体做功快慢的物理量，板书课题[功率]。

【新课教学过程】

(一、)功率

1、功率是表示物体做功快慢的物理量;

2、类比得到功率的公式。

(1)、在前边的运动学中，我们已学过一个表示运动快慢的物理量，请问它是哪个物理量?

学生回答：是速度。

(2)、同学们回忆一下，我们是如何求解速度的?

答：我们是用物体通过的位移和发生这段位移所用时间的比值来求解速度的。

(3)、类比：既然功率是表示物体做功快慢的物理量，所以我们可以用功跟完成这些功所用时间的比值来求解功率。用比值定义一个物理量是很常用的方法。

(4)、得到功率的求解公式并板书：P=W/t。

(5)、概括功率的单位：

国际单位：瓦特，常用单位有千瓦

(6)功率是标量

(二、)额定功率和实际功率(课件展示机器铭牌图片)

额定功率：是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：是指机器在工作中实际输出的功率。

注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率.

(三、)功率的另一种表达式

篇13：高中物理功和功率测试题

[课堂巩固]

1. 在物理学中规定叫做力对物体做了功.功等于，它的计算公式是，国际单位制单位是，用符号来表示。

2. 在下列各种情况中，所做的功各是多少?

(1)手用向前的力F推质量为 m的小车，没有推动，手做功为。

( 2)手托一个重为25 N的铅球，平移3 m，手对铅球做的功为。

(3)一只质量为m的苹果，从高为h的树上落下，重力做功为。

3. 叫做功率.它是用来表示物体的物理量.功率的计算公式是，它的国际单位制单位是，符号是。

4. 举重运动员在5 s内将1500 N的杠铃匀速举高了2 m，

则可知他对杠铃做的功为，功率是。

5. 两个体重相同的人甲和乙一起从一楼上到三楼，甲是

跑步上楼，乙是慢步上楼.甲、乙两人所做的功

W甲 W乙，他们的功率P甲 P乙。

(填大于小于或等于)。

6. 一辆江西产的全顺牌汽车，在昌九高速公路上以

30m/s的的'速度匀速行驶，受到的阻力是N，这

辆汽车1min做的功是_________J.

7. 用8.5N的水平拉力，使质量为10㎏的物体沿水平方向匀速移动10m，则拉力做的

功是________J，重力做的功是________J，物体受到的摩擦阻力等于________N.

8. 小车重200N，人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中，下列判断正确的是

A.重力做功为10000J B.人对车做功10000J

C.人对车做功1500J D.小车受到的阻力是230N

9.关于功率，下列说法正确的是

A. 力对物体做的功越多，功率就越大

B. 做功时间短的机械功率大

C. 完成相同的功，用的时间越长，功率越大

D. 功率大的机械在单位时间里做的功多

10.一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正确的是

A.粗糙地面上做功较多 B.在光滑地面上做功较多

C.两次做功一样多 D.条件不够，无法比较两次做功的多少

11.小明同学从地面走上10m高的四楼教室，估计他克服重力做的功为

A.500W B.500J

C.5000W D.5000J

12. 质量相等的甲、乙两物体在空中匀速下落，且下落的高度相等。已知甲下落的速度为1m/s，乙下落的速度为2m/s，则下落过程中重力对两物体所做功的判断正确的是

A.对两物体做的功一样多 B.对甲做的功多

C.对乙做的功多 D.无法判断

13. 功率相同的两辆汽车，各自在水平公路上做匀速直线运动，汽车甲在半小时内行驶15km，汽车乙在2min内行驶1200m，则

A.两车牵引力之比为5︰6 B.两车发动机做功之比为1︰1

C.两车速度之比为1︰1 D.两车所受阻力之比为6︰5

14. 一台机器的功率是150W，它表示的含义是

A.这台机器所做的功只能是150J

B.这台机器1min内做功150J

C.这台机器1s所做的功是150J

D.这台机器在1s内所做的功是150W

[课后提升]

15.某汽车发动机输出功率为30kW，恰能以54km/h，匀速行驶4.5km，其间发动机共做功 J，汽车行驶时受到的阻力为 N。当汽车上坡时，只能保持36km/h的速度匀速行驶时，此时汽车发动机牵引力为 N。

16.如图11.6.2所示，重为100N的物体A在水平拉力F的

作用下，沿水平面以0.4m/s的速度作匀速直线运动，

弹簧测力计的示数为5N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计

的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则

A.物体A受到水平面的摩擦力为5N

B.拉力F的功率为4W

C.若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4J

D.物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力

17.一台功率为40kW的拖拉机，在平直的农田里以0.5m/ s的速度耕田。求：

(1)拖拉机在耕田时受到的阻力;

(2)拖拉机耕田1.5 h，拖拉机所做的功。

18. 一电梯在10 s内可以将质量为1.2 t的货物由底层地面匀速运至四楼楼顶，若每层楼的高度是3.5 m，那么电梯做功的功率是多少?(g取10 N/kg)

篇14：高中物理《功率》教学设计

高中物理《功率》教学设计

教学题目五、功率

教学目的通过日常生活中的实例和生产中的实际，在讨论中使学生能理解功率的概念。

学会使用功率的基本公式，一解答简单的物理习题。

教学方法讨论法。

教学内容

引言：在日常生活中和在生产实际中，不仅要考虑机械效率，还有一个重要的`概念，对于生产设计和使用机械做功时必需要考虑的一个物理量。

我们要通过几个典型问题的讨论，理解它，认识它的重要性。

【例1】建筑工地上需要将1000块砖送到15米高的楼上。

方法如下：

1．人用筐将砖运送到楼上。

2．人用滑轮将砖运送到楼上。

3．使用起重机将砖运送到楼上。

提问：以上三种方法，除了机械效率不同外还有什么不同。（待学生思考不必要求立即回答）。

【例2】一个人用通常的步伐走上三楼，或以快速地跑到三楼上。

提问：两种方法所做的功的情况有何不同。（要求同上题，先认真去思考，不必急于作答。）

【例3】有一个重型的机器，需要推至距100米远的厂房内。

方法有三：

1．工人们用推力推到厂房内。

2．工人们用车推到厂房内。

3．用马车拉到厂房内。

提问：三种方法完成此功有何不同。

对比上述三例，当人们完成一定的功时，存在着一个具体的实际问题是什么？

启发同学得出答案：

物体做功有快、有慢。

在例1中起重机做功快。

例2中人跑到三楼做功快。

例3中用马车做功快。

物理学里用功率来表示物体做功的快慢，板书：因此，单位时间里完成的功，叫做功率。

根据定义可得出：

板书：各物理量的国际单位，写在公式中。

1瓦特＝1焦耳/秒，1千瓦＝1000瓦，1兆瓦＝106瓦特。

指出：功率是机器的主要技术性能之一。

功率小，做功慢，耗能少。

功率大，做功快，耗能多。

【例题】高出水面30米处有一个容积是50米3的蓄水池，要用一台离心式水泵抽水给蓄水池，1小时能把水池充满即可，这台水泵的功率至少是多少千瓦？

已知：h＝30米，V＝50米3，

t＝1小时＝3600秒，

求：P

解：分析，根据已知条件

m＝V。

m＝1×103千克/米3×50米3＝5×104千克

所以G＝5×105牛顿。

W＝Gh

＝5×105牛顿×30米＝15×106焦耳。

答：这台水泵的功率至少是4.2千瓦。

指出：根据已知条件和所求的物理量的基本公式，知道水泵是克服水重而做功，故在题内首先根据水的质量求出水重，这样再代入功率的基本公式中求功率。

为什么题目最后所求的是“功率至少是”多少千瓦？为什么不求等于多少或者求最大是多少千瓦。

这是因为在实际中水泵有轴功率和配套功率的区别，轴功率是指单独水泵本身所能完成的功率，如果按题内所求功率，只能满足轴功率，那么水泵是无法工作的，因为水泵必须同其它机器配合使用才能工作，所以配套功率是要大于轴功率的，这是否是功率越大越好呢？不是的，因为功率越大，必定耗电或耗油多，是不符合经济效益的。

作业：P177习题10、11。

篇15：《功率》优秀教案设计

《功率》优秀教案设计

教材分析：

本节教材首先通过做相同功所用时间不同引入功率的概念，再全面解析物理量功率的物理意义、定义、计算公式、单位等，通过估测学生上楼时的功率学以致用。功率是初中物理量力学功能中重要的一个物理量，也是后面将要学习的电功率的基础，并且是生活中机械的一个重要指标，具有十分重要的意义。

教学目标：

一、知识和技能：

1、理解功率，知道功率的物理意义、定义、公式和单位。

2、会估测人做功的功率。

二、过程与方法：

1、通过自学归纳认知功率，提高学生的自学归纳能力和交流能力。

2、经历估测功率，提高学生的'实验探究能力。

三、情感、态度与价值观：

通过估测功率提高学生的学习兴趣，有将物理与生活联系的意识和实事求是的科学态度。

教学重点：

认知功率，估测功率的大小。

教学难点：

功率物理意义的认知理解。

教具：

每组钩码一盒、弹簧测力计一个、米尺一根、机械停表一块。

教学程序：

一、创设情景，引入新课

漫画：小华和小明同时从一楼到三楼。

讨论：对他们的做功情况发表自己的见解。

二、合作交流，解读探究

1、自学：功率。

自学提示：功率的物理意义、定义、计算公式、单位。

2、认知：一些功率值。

3、活动：估测人将物体从地面提升到桌面的功率。

讨论：

（1）实验原理。

（2）猜测：怎么能使功率更大一些？

（3）测量工具和需要测量的物理量。

三、总结反思，拓展升华

1、本节课你有哪些收获？

2、你还有哪些需要解决的问题？提出来和大家共同探讨一下。

四、学以致用，布置作业

1、设计方案：估测人做引体向上时的功率。

2、收集家中用电器及其他机器的功率，并对它们进行排序。

篇16：高中物理教案设计

一、教学目标

1．了解热传导过程的方向性

2．了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可制成

3．了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质

4．了解什么是能量耗散

二、重点、难点分析

1．重点内容是了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质,知道为什么第二类永动机不可制成。

2．第二类永动机不可制成的物理实质是教学的难点。

三、教学方法：教师讲解与学生课堂自学结合，并讨论归纳

四、教具：投影仪，大屏幕，相关图片

五、教学过程

（一）引入新课

有这样一个有趣的问题：地球上有大量海水，它的总质量约为1.4×1018t，只要这些海水的温度降低0.1℃，就能放出5.8×1023J的热量，这相当于1800万个核电站一年的发电量．为什么人们不去研究这种“新能源”呢？原来，这样做是不可能的．这涉及物理学的一个基本定律，就是本节要讨论的热力学第二定律。

【板书】第七节热力学第二定律

（二）进行新课

[学生带着问题阅读、讨论]：

思考：

1、何为热传导的方向性？

2、什么是第二类永动机？它违背了什么规律？

3、何为热力学第二定律？它有几种表述方法？

归纳：

Ⅰ、热传导的方向性：

高温物体只能“自发地”将热量传给低温物体，而低温物体必须要依靠外界的辅助才能将热量传给高温物体。

Ⅱ、第二类永动机

1、没有冷凝器的能从单一热源吸收热量并全部用来做功而不引起其他变化的热机。

2、特征：符合能量守恒定律；不可能引起其他变化。

3、结论：机械能和内能的转化过程具有方向性，尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其它变化

Ⅲ、热力学第二定律

表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不产生其他变化。（按热传导的方向性表述）

表述二：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。（按能量转化的方向性表述）

小结：热力学第二定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，使得它成为独立于热力学第一定律的一个重要的自然规律．热力学第二定律在物理、化学、生物等学科中有重要的应用，它对于我们认识自然和利用自然有重要的指导意义。

Ⅳ、能量耗散

在自然界中的宏观过程由于方向性，使得能量在转化过程中不可能使转化后的能量全部加以利用，总会有一部分能量会流散，这种现象叫能量耗散。

（三）让学生合上书本，思考并回答问题

1．电冰箱内部的温度比外部低，为什么致冷系统还能不断地把箱内的热量传给外界的空气？这个事实说明了什么？

这是因为电冰箱消耗了电能，对致冷系统做了功(下图所示，投影)．一旦切断电源，电冰箱就不能把箱内的热量传给外界的空气了．相反，外界的热量会自发地传给电冰箱，使箱内的温度逐渐升高．

我们看到，热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行，但是向相反的方向却不能自发地进行．要实现相反方向的过程，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化．

2．能否生产出效率可达到100％的热机？为什么？

气缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1，推动活塞做功W，然后排出废气，同时把热量Q2散发到大气中．由能量守恒定律知道Q1=W+Q2．我们把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率，用η表示效率，则有，

只有当气缸中工作物质的温度比大气温度高时内燃机才能工作，所以Q2这部分热量是不可避免的．热机工作时，总要向冷凝器散热，总要由工作物质带走一部分热量Q2(如下图，投影)，所以总有Q1＞W．因此，热机的效率不可能达100％．

3．能量耗散和能量守恒是否矛盾？试举例说明。

不矛盾。比如流动的水带动水磨做功，由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦和挤压，磨盘、粮食的温度升高，水流的机械能转变成了内能．这些内能最终流散到周围的环境中．我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用．这种现象叫做能量的耗散，而总能量并没有减少。电池中的化学能转变成电能，电能又在灯泡中转变成光能．光被墙壁吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用．火炉把屋子烤暖，这时高温物体的内能变成低温物体的内能．谁也不能把这些散失的能量重新收集到火炉中再次用来取暖．

自然界中的宏观过程具有方向性，能量耗散从能量转化的角度反映出这种方向性，与能量守恒定律是不矛盾的。

（四）课堂小结

通过这节课的学习，我们了解了热传导过程的方向性、什么是第二类永动机、热力学第二定律的两种表述方法以及什么是能量耗散。大家课下要多看课本，掌握好这些内容。

（五）布置作业：完成课本上练习六（P87）（1）－（4）

教学建议

1．热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力学知识的理论基础，热力学第一定律对自然过程没有任何限制，只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失，热力学第二定律解决哪些过程可以发生，教学时要注意讲清二者的关系。

2．热力学第二定律的两种表述，以重视按照传导过程的方向性表述，另一种是按照机械能和内能转化过程的方向性表述。这两种表述是等价的，它们都表明，自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。教学时，要注意说明这两种不同表述的内在联系，讲清这两种表述的物理实质。

篇17：高中物理教案设计

一、教学目标

1．知道一般分子直径和质量的数量级；

2．知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位；

3．知道用单分子油膜法估算分子的直径。

二、教学重点、难点分析

1．重点有两个，其一是使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小（直径）的方法；其二是运用阿伏伽德罗常数估算微观量（分子的体积、直径、分子数等）的方法。

2．尽管今天科学技术已经达到很高的水平，但是在物理课上还不能给学生展现出分子的真实形状和分子的外观。这给讲授分子的知识带来一定的困难，也更突出了运用估算方法和建立理想模型方法研究固体、液体分子的体积、直径、分子数的重要意义。

三、教学方法：实验演示，教师讲解，课件演示

四、教具

1．计算机，大屏幕；自制课件：水面上单分子油膜法测分子直径

2．演示实验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液（1： 200），滴管，直径约20cm圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板。

五、教学过程

（－）引入新课

前面的课程我们研究的是力学的内容，从这节课开始我们学习热学。这一章从微观和宏观的角度分别讲述了分子的运动情况。从初中学习过的分子运动，我们知道“物体是由大量分子组成的”，这节课我们就来研究这个问题。

【板书】第一节物体是由大量分子组成的

（二）进行新课

【板书】1．分子的大小

分子是看不见的，怎样能知道分子的大小呢？

（1）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。

【课件演示】水面上单分子油膜法测分子直径。

【实验】介绍并定性地演示：如果油在水面上尽可能地散开，可认为在水面上形成单分子油膜，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上，用于测定油膜面积。如图1所示。

提问：已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S，那么这种油分子的直径是多少？

在学生回答的基础上，还要指出：

①介绍数量级这个数学名词，一些数据太大，或很小，为了书写方便，习惯上用科学记数法写成 10的乘方数，如 3×10-10m。我们把10的乘方数叫做数量级，那么 1×10-10m和 9×10-10m，数量级都是 10-10m。

②如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=V／S，根据估算得出分子直径的数量级为 10-10m。

（2）利用扫瞄隧道显微镜测定分子的直径。

看物理课本上彩色插图，石墨表面原子分布的图样：图中的每个亮斑都是一个碳原子。如果设想碳原子是一个挨着一个排列的话，那么碳原子之间的距离L就等于碳原子的直径d，如图2所示。根据显微镜放大倍数就可以计算出碳原子的直径。

（3）物理学中还有其他不同方法来测量分子的大小，用不同方法测量出分子的大小并不完全相同，但是数量级是相同的。测量结果表明，一般分子直径的数量级是10-10m。例如水分子直径是4×10-10m，氢分子直径是3×10-10m。

（4）指出认为分子是小球形是一种近似模型，是简化地处理问题，实际分子结构很复杂，但通过估算分子大小的数量级，对分子的大小有了较深入的认识。

【板书】分子直径的数量级是10-10m

【板书】2．阿伏伽德罗常数

向学生提问：在化学课上学过的阿伏伽德罗常数是什么意义？数值是多少？明确lmol物质中含有的微粒数（包括原子数、分子数、离子数……）都相同。此数叫阿伏伽德罗常数，可用符号NA表示此常数，NA=6.02×1023个/mol。粗略计算可用NA=6×1023个/mol。（阿伏伽德罗常数是一个基本常数，科学工作者不断用各种方法测量它，以期得到它更精确的数值。）

再问学生，摩尔质量、摩尔体积的意义。

如果已经知道分子的大小，不难粗略算出阿伏伽德罗常数。

例如，lmol水的质量是0.018kg，体积是1.8×10-5 m3。每个水分子的直径是4×10-10m，它的体积是 =3×10-29m3。如果设想水分子是一个挨着一个排列的。

提问学生：如何算出lmol水中所含的水分子数？

回答：

【板书】阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1

阿伏伽德罗常数是一个非常巨大的数字。例如：在0℃，1标准大气压下，1cm3的气体中，含有2.7×1019个气体分子。1cm3水中含有3.35×1022个水分子。设想有一个小动物，每秒钟喝去1万个水分子，要把这1cm3的水喝完，将用10，即1000亿年，超过地球的年龄（45亿年）二十多倍！所以说，物体是由大量分子组成的。

【板书】3．微观物理量的估算

若已知阿伏伽德罗常数，可对液体、固体的分子大小进行估算。事先我们假定近似地认为液体和固体的分子是一个挨一个排列的（气体不能这样假设）。

提问学生：lmol水的质量是m=18g，那么每个水分子质量如何求？

回答：一个水分子质量m。=m/NA=1.8×10-2/ 6.02×1023=3×10-26（kg）。

提问学生：若已知铁的原子量是 56，铁的密度是7.8×103kg／m3，试求质量是1g的铁块中铁原子的数目（取1位有效数字）。又问：是否可以计算出铁原子的直径是多少来？

回答：1g铁的物质量是 mol，其中铁原子的数目是n，

1g铁的体积

(m3)

1个铁原子的体积是 = =l×10-7/ l×1022= l×10-29（m3），

铁原子的直径 (m)

归纳总结：以上计算分子的数量、分子的直径，都需要借助于阿伏伽德罗常数。因此可以说，阿伏伽德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁。它把摩尔质量、摩尔体积等这些宏观量与分子质量、分子体积（直径）等这些微观量联系起来。

阿伏伽德罗常数是自然科学的一个重要常数（曾经学过的万有引力恒量也是一个重要常数）。物理常数是物理世界客观规律的反映。一百多年来，物理学家想出各种办法来测量它，不断地努力，使用一次比一次更精确的测量方法。现在测定它的精确值是NA=6.022045×1023个/mol

（三）课堂练习

1．体积是10-4cm3的油滴滴于水中，若展开成一单分子油膜，则油膜面积的数量级是

A．102cm2 B．104cm2 C．106cm2 D．108cm2

答案：B

2．已知铜的密度是8.9×103kg／m3，铜的摩尔质量是63.5×10-3kg／mol。体积是4.5cm3的铜块中，含有多少原子？并估算铜分子的大小。

答案：3.8×1023，3×10-10米。

（四）课堂小结

1．物体是由体积很小的分子组成的。这一结论有坚实的实验基础。单分子油膜实验等是上述结论的有力依据。分子直径大约有10-10米的数量级。

2．阿伏伽德罗常数是物理学中的一个重要常数，它的意义和常数数值应该记住。

3．学会计算微观世界的物理量（如分子数目、分子质量、分子直径等）的一般方法。由于微观量是不能直接测量的，人们可以测定宏观物理量，用阿伏伽德罗常数作为桥梁，间接计算出微观量来。如分子质量m，可通过物质摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA，得到m=M/NA。通过物质摩尔质量M、密度ρ、阿伏伽德罗常数NA，计算出分子直径

d=(6V/π)1/3=(6M/ρNAπ)1/3

（五）作业:将课本练习一（P71）第（1）、（2）、（4）题做在作业本上。

教学建议

由于课堂内时间限制，单分子油膜法测定分子直径的实验不可能在课堂上完成全过程。在课堂上让学生看到油膜散开现象和油膜面积的测量方法即可。

要想造成单分子油膜，必须选用脂肪酸类，如油酸C17H33COOH或棕桐酸C15H31COOH，这类脂肪酸分子的形状为长链形，它的核基一端浸入水中，而烃链C17H33伸在水面上方，造成油酸长分子在水面上垂直排列，如图3所示。