物理教學(xué)設(shè)計模板
教學(xué)設(shè)計是整個課堂教學(xué)活動開展的依據(jù)，利用教學(xué)設(shè)計有助于教學(xué)實踐與理論銜接。下面是關(guān)于物理教學(xué)設(shè)計模板的內(nèi)容，歡迎閱讀！
三維教學(xué)目標
1、知識與技能
�。�1）理解功率的定義及額定功率與實際功率的定義；
�。�2）P=w/t，P=Fv的運用。
2、過程與方法
�。�1）P=w/t通常指平均功率， 為瞬時功率；
�。�2）P=Fv，分析汽車的啟動，注意知識的遷移。
3、情感、態(tài)度與價值觀：感知功率在生活中的實際應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)物理科學(xué)的價值觀。
教學(xué)重點：
理解功率的概念，并靈活應(yīng)用功率的計算公式計算平均功率和瞬時功率。
教學(xué)難點：
正確區(qū)分平均功率和瞬時功率所表示的物理意義，并能夠利用相關(guān)公式計算平均功率和瞬時功率。
教學(xué)方法：
教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。
教學(xué)工具：
投影儀、投影片、錄相資料、CAI課件。
教學(xué)過程：
(一)新課導(dǎo)入
在學(xué)習(xí)了功之后，我們來回憶一下這樣的問題：力對物體所做的功的求解公式是什么?
功的定義式是： W＝F·L·cosa。
一臺起重機在1 min內(nèi)把l t重的貨物勻速提到預(yù)定的高度；另一臺起重機在30 s內(nèi)把1 t貨物勻速提到相同的高度。這兩臺起重機做的功是不是一樣呢?
兩臺起重機對物體做功的大小相同，那么這兩臺起重機做功有沒有區(qū)別呢?區(qū)別是什么?（區(qū)別就在于他們做功的快慢不一樣）為了進一步研究力對物體做功的快慢，我們進入這一節(jié)課的主題：功 率
（二）進行新課
1、功率：功率是描述力對物體做功快慢的物理量。
還是剛才這兩臺起重機，它們對物體做功的快慢不同怎樣比較它們做功的快慢呢?它們完成這些功所用的時間不同，第一臺起重機做功所用時間長，我們說它做功慢；第二臺起重機做同樣的功，所用的時間短，我們說它做功快。
這樣研究的前提條件是什么?它們做的'功相同，在做功大小相同的條件下比較所用的時間，時間越短，做功越快。
一臺起重機能在1min內(nèi)把1t的貨物提到預(yù)定的高度，另一臺起重機用30s把0.4t的貨物提到預(yù)定的高度。兩臺起重機誰做功更快？你是用什么方法比較它們做功快慢的？
力F1對甲物體做功為W1，所用時間為t1；力F2對乙物體做功為W2，所用時間為t2，在下列條件下，哪個力做功快？
A．W1=W2，t1＞t2 B．W1=W2，t1＜t2
C．W1＞W(wǎng)2，t1=t2 D．W1＜W2，t1=t2
總結(jié)：做功快慢的比較有兩種方式：一是比較完成相同的功所用的時間；另一是比較在相同的時間內(nèi)完成的功。
在物理學(xué)中，一個力所做的功W跟完成這些功所用時間t的比值w/t，叫做功率。用p表示，則P＝w/t。那么功率的物理意義是什么? 功率是描述力對物體做功快慢的物理量。
上式是功率的定義式，也是功率的量度式，P與w、t間無比例關(guān)系，做功的快慢由做功的物體本身決定。根據(jù)這一公式求出的是平均功率，同時這個公式變形后給我們提供了一種求功的方法：W＝pt。
根據(jù)公式，功率的單位是什么?（ J／s）瓦特，符號是W。
這兩種表示方法是等效的，以后我們就用瓦特作為功率的單位，符號是w，除了瓦特這個單位之外，功率還有一些常用單位，例如千瓦(kW)，它和W之間的換算關(guān)系是1kW＝1000W，另外還有一個應(yīng)該淘汰的常用單位馬力，1馬力＝735 W。
功率的這種定義方法叫做什么定義方法?（比值定義法）我們以前學(xué)過的哪一個物理量也是用這種方法來進行定義的?
�。�1）這樣定義的物理量非常多，例如：密度的定義是質(zhì)量和體積的比值，壓強的定義是壓力和面積的比值，電阻的定義是電壓和電流的比值等。
�。�2）高中物理中的速度的定義是位移和時間的比值，加速度是速度變化量和時間的比值。
提示：某一個物理量與時間的比值叫做這個物理量的變化率，速度是位移的變化率，加速度是速度的變化率，功率應(yīng)該叫做功的變化率。
公式p＝w/t是平均功率還是瞬時功率?
回答：（1）p＝w/t指平均功率。（2）用這個公式也可以表示瞬時功率，當(dāng)△t→0。時，即表示瞬時功率。
2、對額定功率和實際功率的學(xué)習(xí)
指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材7頁“額定功率和實際功率”一段，提出問題，你對“額定功率和實際功率”是怎樣理解的通過學(xué)生閱讀，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力。
�。�1）額定功率：指機器正常工作時的最大輸出功率，也就是機器銘牌上的標稱值。
（2）實際功率：指機器工作中實際輸出的功率。
機器不一定都在額定功率下工作。實際功率總是小于或等于額定功率。實際功率如果大于額定功率容易將機器損壞。機車起動過程中，發(fā)動機的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。
3、功率與速度
提問1：力、位移、時間都與功率相聯(lián)系，請同學(xué)們用學(xué)過的知識推導(dǎo)出功率與速度的關(guān)系式；推不出來的同學(xué)可以先閱讀教材“功率與速度”部分，然后自己再推導(dǎo)。
分析：公式的意義。
�。�1）P=Fv，即力F的功率等于力F和物體運動速度v的乘積。當(dāng)F與v不在一條直線上時，則用它們在一條直線上的分量相乘。
�。�2）公式P=Fv中若v表示在時間t內(nèi)的平均速度，P表示力F在這段時間t內(nèi)的平均功率。
（3）如果時間t取得足夠小，公式P=Fv中的v表示某一時刻的瞬時速度時，P表示該時刻的瞬時功率。
問題2：汽車等交通工具在啟動和行駛過程中，其牽引力和行駛速度是怎樣變化的？請同學(xué)們閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，用自己的話加以解釋。
根據(jù)公式P=Fv
�。�1）當(dāng)功率P一定時，F(xiàn)與v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。當(dāng)交通工具的功率一定時，要增大牽引力，就要減小速度。所以汽車上坡時，司機用換檔的辦法減小速度來得到較大的牽引力。
�。�2）當(dāng)速度v一定時，P與F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。汽車從平路到上坡時，若要保持速率不變，必須加大油門，增大發(fā)動機功率來得到較大的牽引力。
�。�3）當(dāng)力F一定時，功率P與速度v成正比，即速度越大，功率越大。起重機吊起同一物體時以不同的速度勻速上升，輸出的功率不等，速度越大，起重機輸出的功率越大。
4、實例探究
關(guān)于功率的計算
例1：質(zhì)量m=3 kg的物體，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑水平面上從靜止開始運動，運動時間t=3 s，求：
�。�1）力F在t=3 s內(nèi)對物體所做的功？
�。�2）力F在t=3 s內(nèi)對物體所做功的平均功率？
�。�3）在3 s末力F對物體做功的瞬時功率？
解析：物體在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律，可求出加速度a=F/m=2 m/s2，則：物體在3 s末的速度v=at=6ｍ/s 物體在3 s內(nèi)的位移s=at2/2=9 m
�。�1）力F做的功W=Fs=6×9 J=54 J
�。�2）力F在3 s內(nèi)的平均功率P==18 W
�。�3）3 s末力F的瞬時功率P=Fv=6×6 W=36 W
關(guān)于機車的啟動問題
例2：汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g=10ｍ/s2，問：
（1）汽車保持額定功率從靜止起動后能達到的最大速度是多少?
�。�2）若汽車保持0.5ｍ/s2的加速度做勻加速運動，這一過程能維持多長時間?
解析：（1）當(dāng)牽引力F大小等于阻力f時，汽車的加速度a=０，速度達到最大值vm，據(jù)公式Ｐ=Fv，可得出汽車最大速度vm P額=Fv=fvm Vm=p/F=P額/f=12m/s
（2）汽車做勻加速運動所能維持的時間應(yīng)該從開始到汽車達到額定功率的時候，設(shè)汽車做勻加速運動時的牽引力為F牽，阻力為f，據(jù)牛頓第二定律，有：F牽=f＋ma=0.1mg＋ma=7500Ｎ
當(dāng)汽車的功率增大到額定功率時，汽車做勻加速過程結(jié)束，設(shè)這時汽車的速度為v′m，據(jù)功率公式P=Fv 得： v′m=P額/F=8m/s
設(shè)汽車能維持勻加速運動的時間為t0，則：
vm′=at0 得：t0=vm′/a=16s
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