教案在起草的時候，你們需要強調(diào)與時俱進，優(yōu)秀的教案可以使我們的教學水平得到提升，范文社小編今天就為您帶來了功率教案5篇，相信一定會對你有所幫助。
功率教案篇1
知識目標
1、知道渦流是如何產(chǎn)生的;
2、知道渦流對我們的不利和有利的兩個方面，以及如何防止和利用;
情感目標
通過分析事例，培養(yǎng)學生全面認識和對待事物的科學態(tài)度.
教學建議
本節(jié)是選學的內(nèi)容，它又是一種特殊的電磁感應現(xiàn)象，在實際中有很多應用，比如：發(fā)電機、電動機和變壓器等等.所以可以根據(jù)實際情況選講，或者知道學生閱讀.什么是渦流是本節(jié)課的重點內(nèi)容.
渦流和自感一樣，也有利和弊兩個方面.教學中應該充分應用這些實例，培養(yǎng)學生全面認識和對待事物的科學態(tài)度.
教學設計方案
一、引入：引導學生觀察發(fā)電機、電動機和變壓器(可用事物或圖片)
提出問題：為什么它們的鐵芯都不是整塊金屬，而是由許多相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成?
引導學生看書回答，從而引出渦流的概念：什么是渦流?
把塊狀金屬放在變化的磁場中，或者讓它在磁場中運動時，金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應電流，這種電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路，很象水的旋渦，因此叫做渦流.
整塊金屬的電阻很小，所以渦流常常很大.
(使學生明確：渦流是整塊導體發(fā)生的電磁感應現(xiàn)象，同樣遵守電磁感應定律.)
二、渦流在實際中的意義是什么?
⑴為什么電機和變壓器通常用相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成，就可以減少渦流在造成的損失?
⑵利用渦流原理制成的冶煉金屬的高頻感應爐有什么優(yōu)點?
電學測量儀表如何利用渦流原理，方便觀察?
提出上述問題后，讓學生看書、討論回答
三、作業(yè)：讓學生業(yè)余時間到物理實驗室觀察電度表如何利用渦流，寫出小文章進行闡述.
功率教案篇2
教學準備
教學目標
知識與技能
1.根據(jù)相關(guān)實驗器材，設計實驗并熟練操作.
2.會運用已學知識處理紙帶，求各點瞬時速度.
3.會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想.
4.巧用v—t圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律.
5.掌握畫圖象的一般方法，并能用簡潔語言進行闡述.
過程與方法
1.初步學習根據(jù)實驗要求設計實驗，完成某種規(guī)律的探究方法.
2.對打出的紙帶，會用近似的方法得出各點的瞬時速度.
3.初步學會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法.
4.認識數(shù)學化繁為簡的工具作用，直觀地運用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律，驗證規(guī)律.
5.通過實驗探究過程，進一步熟練打點計時器的應用，體驗瞬時速度的求解方法.
情感態(tài)度與價值觀
1.通過對小車運動的設計，培養(yǎng)學生積極主動思考問題的習慣，并鍛煉其思考的全面性、準確性與邏輯性.
2.通過對紙帶的處理、實驗數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn)，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，能使學生靈活地運用科學方法來研究問題、解決問題、提高創(chuàng)新意識.
3.在對實驗數(shù)據(jù)的猜測過程中，提高學生合作探究能力.
4.在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中，提高了學生的語言表達能力，還體現(xiàn)了各學科之間的系，可引申到各事物間的關(guān)聯(lián)性，使自己融入社會.
5.通過經(jīng)歷實驗探索過程，體驗運動規(guī)律探索的方法.
教學重難點
教學重點
1.圖象法研究速度隨時間變化的規(guī)律.
2.對運動的速度隨時間變化規(guī)律的探究
教學難點
1.各點瞬時速度的計算.
2.對實驗數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.
教學工具
多媒體、板書
教學過程
一、實驗目的
1.進一步練習使用打點計時器
2.利用v-t圖象處理數(shù)據(jù)，并據(jù)此判斷物體的運動性質(zhì)
3.能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求加速度
二、實驗器材
打點計時器、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、交流電源.
三、實驗原理
1.利用打點計時器所打紙帶的信息，代入計算式
即用以n點為中心的一小段位移的平均速度代替n點的瞬時速度.
2.用描點法作出小車的v-t圖象，根據(jù)圖象的形狀判斷小車的運動性質(zhì).若所得圖象為一條傾斜直線則表明小車做勻變速直線運動.
3.利用v-t圖象求出小車的加速度.
四、實驗步驟
1.如圖所示，把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路.
2.把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面.
3.把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，釋放小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點.
4.換上新的紙帶，重復實驗兩次.
5.增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實驗.
五、數(shù)據(jù)處理
1.表格法
(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個點，作為計數(shù)始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，并標明0、1、2、3、4…測量各計數(shù)點到0點的距離x，并記錄填入表中，如圖所示.
(2)分別計算出與所求點相鄰的兩計數(shù)點之間的距離Δx1、Δx2、Δx3…
(3)計算平均速度，用平均速度代替相關(guān)計數(shù)點的瞬時速度，填入上面的表格中.
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，分析速度隨時間怎么變化.
2.圖象法
(1)在坐標紙上建立直角坐標系，橫軸表示時間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標系中描點.
(2)畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點，不在線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點忽略不計，如圖所示
(3)觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律.
(4)據(jù)所畫v-t圖象求出其斜率，就是小車運動的加速度.
六、誤差分析
1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻.
2.根據(jù)紙帶測量的位移有誤差，從而計算出的瞬時速度有誤差.
3.作v-t圖象時單位選擇不合適或人為作圖不準確帶來誤差.
七、注意事項
1.開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器.
2.先接通電源，等打點穩(wěn)定后，再釋放小車.
3.打點完畢，立即斷開電源.
4.選取一條點跡清晰的紙帶，適當舍棄點密集部分，適當選取計數(shù)點(注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別)，弄清楚所選的時間間隔t等于多少秒.
5.要防止鉤碼落地，避免小車跟滑輪相碰，當小車到達滑輪前及時用手按住.
6.要區(qū)分打點計時器打出的計時點和人為選取的計數(shù)點，一般在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點，即時間間隔為t=0.02×5s=0.1s.
7.在坐標紙上畫v-t圖象時，注意坐標軸單位長度的選取，應使圖象盡量分布在較大的坐標平面內(nèi).
功率教案篇3
萬有引力與航天
(一)知識網(wǎng)絡
托勒密：地心說
人類對行 哥白尼：日心說
星運動規(guī) 開普勒 第一定律(軌道定律)
行星 第二定律(面積定律)
律的認識 第三定律(周期定律)
運動定律
萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)
萬有引力定律的內(nèi)容
萬有引力定律 f=g
引力常數(shù)的測定
萬有引力定律 稱量地球質(zhì)量m=
萬有引力 的理論成就 m=
與航天 計算天體質(zhì)量 r=r,m=
m=
人造地球衛(wèi)星 m=
宇宙航行 g = m
mr
ma
第一宇宙速度7.9km/s
三個宇宙速度 第二宇宙速度11.2km/s
地三宇宙速度16.7km/s
宇宙航行的成就
(二)、重點內(nèi)容講解
計算重力加速度
1 在地球表面附近的重力加速度，在忽略地球自轉(zhuǎn)的情況下，可用萬有引力定律來計算。
g=g =6.67_ _ =9.8(m/ )=9.8n/kg
即在地球表面附近，物體的重力加速度g=9.8m/ 。這一結(jié)果表明，在重力作用下，物體加速度大小與物體質(zhì)量無關(guān)。
2 即算地球上空距地面h處的重力加速度g’。有萬有引力定律可得：
g’= 又g= ，∴ = ，∴g’= g
3 計算任意天體表面的重力加速度g’。有萬有引力定律得：
g’= (m’為星球質(zhì)量，r’衛(wèi)星球的半徑)，又g= ，
∴ = 。
星體運行的基本公式
在宇宙空間，行星和衛(wèi)星運行所需的向心力，均來自于中心天體的萬有引力。因此萬有引力即為行星或衛(wèi)星作圓周運動的向心力。因此可的以下幾個基本公式。
1 向心力的六個基本公式，設中心天體的質(zhì)量為m，行星(或衛(wèi)星)的圓軌道半徑為r，則向心力可以表示為： =g =ma=m =mr =mr =mr =m v。
2 五個比例關(guān)系。利用上述計算關(guān)系，可以導出與r相應的比例關(guān)系。
向心力： =g ，f∝ ;
向心加速度：a=g , a∝ ;
線速度：v= ，v∝ ;
角速度： = ， ∝ ;
周期：t=2 ，t∝ 。
3 v與 的關(guān)系。在r一定時，v=r ,v∝ ;在r變化時，如衛(wèi)星繞一螺旋軌道遠離或靠近中心天體時，r不斷變化，v、 也隨之變化。根據(jù)，v∝ 和 ∝ ，這時v與 為非線性關(guān)系，而不是正比關(guān)系。
一個重要物理常量的意義
根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可得：g =mr ∴ .這實際上是開普勒第三定律。它表明 是一個與行星無關(guān)的物理量，它僅僅取決于中心天體的質(zhì)量。在實際做題時，它具有重要的物理意義和廣泛的應用。它同樣適用于人造衛(wèi)星的運動，在處理人造衛(wèi)星問題時，只要圍繞同一星球運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星，均可使用該公式。
估算中心天體的質(zhì)量和密度
1 中心天體的質(zhì)量，根據(jù)萬有引力定律和向心力表達式可得：g =mr ，∴m=
2 中心天體的密度
方法一：中心天體的密度表達式ρ= ，v= (r為中心天體的半徑)，根據(jù)前面m的表達式可得：ρ= 。當r=r即行星或衛(wèi)星沿中心天體表面運行時，ρ= 。此時表面只要用一個計時工具，測出行星或衛(wèi)星繞中心天體表面附近運行一周的時間，周期t，就可簡捷的估算出中心天體的平均密度。
方法二：由g= ,m= 進行估算，ρ= ，∴ρ=
(三)?？寄Ｐ鸵?guī)律示例總結(jié)
1. 對萬有引力定律的理解
(1)萬有引力定律：自然界中任何兩個物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，兩物體間引力的方向沿著二者的連線。
(2)公式表示：f= 。
(3)引力常量g：①適用于任何兩物體。
②意義：它在數(shù)值上等于兩個質(zhì)量都是1kg的物體(可看成質(zhì)點)相距1m時的相互作用力。
③g的通常取值為g=6。67×10-11kg2。是英國物理學家卡文迪許用實驗測得。
(4)適用條件：①萬有引力定律只適用于質(zhì)點間引力大小的計算。當兩物體間的距離遠大于每個物體的尺寸時，物體可看成質(zhì)點，直接使用萬有引力定律計算。
②當兩物體是質(zhì)量均勻分布的球體時，它們間的引力也可以直接用公式計算，但式中的r是指兩球心間的距離。
③當所研究物體不能看成質(zhì)點時，可以把物體假想分割成無數(shù)個質(zhì)點，求出兩個物體上每個質(zhì)點與另一物體上所有質(zhì)點的萬有引力，然后求合力。(此方法僅給學生提供一種思路)
(5)萬有引力具有以下三個特性：
①普遍性：萬有引力是普遍存在于宇宙中的任何有質(zhì)量的物體(大到天體小到微觀粒子)間的相互吸引力，它是自然界的物體間的基本相互作用之一。
②相互性：兩個物體相互作用的引力是一對作用力和反作用力，符合牛頓第三定律。
③宏觀性：通常情況下，萬有引力非常小，只在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間它的存在才有宏觀的物理意義，在微觀世界中，粒子的質(zhì)量都非常小，粒子間的萬有引力可以忽略不計。
?例1〗設地球的質(zhì)量為m，地球的半徑為r，物體的質(zhì)量為m，關(guān)于物體與地球間的萬有引力的說法，正確的是：
a、地球?qū)ξ矬w的引力大于物體對地球的引力。
物體距地面的高度為h時，物體與地球間的萬有引力為f= 。
物體放在地心處，因r=0，所受引力無窮大。
d、物體離地面的高度為r時，則引力為f=
?答案〗d
?總結(jié)〗(1)矯揉造作配地球之間的吸引是相互的，由牛頓第三定律，物體對地球與地球?qū)ξ矬w的引力大小相等。
(2)f= 。中的r是兩相互作用的物體質(zhì)心間的距離，不能誤認為是兩物體表面間的距離。
(3)f= 適用于兩個質(zhì)點間的相互作用，如果把物體放在地心處，顯然地球已不能看為質(zhì)點，故選項c的推理是錯誤的。
?變式訓練1〗對于萬有引力定律的數(shù)學表達式f= ，下列說法正確的是：
a、公式中g(shù)為引力常數(shù)，是人為規(guī)定的。
b、r趨近于零時，萬有引力趨于無窮大。
c、m1、m2之間的引力總是大小相等，與m1、m2的質(zhì)量是否相等無關(guān)。
d、m1、m2之間的萬有引力總是大小相等，方向相反，是一對平衡力。
?答案〗c
2. 計算中心天體的質(zhì)量
解決天體運動問題，通常把一個天體繞另一個天體的運動看作勻速圓周運動，處在圓心的天體稱作中心天體，繞中心天體運動的天體稱作運動天體，運動天體做勻速圓周運動所需的向心力由中心天體對運動天體的萬有引力來提供。
式中m為中心天體的質(zhì)量,sm為運動天體的質(zhì)量,a為運動天體的向心加速度,ω為運動天體的角速度,t為運動天體的周期,r為運動天體的軌道半徑.
(1)天體質(zhì)量的估算
通過測量天體或衛(wèi)星運行的周期t及軌道半徑r,把天體或衛(wèi)星的運動看作勻速圓周運動.根據(jù)萬有引力提供向心力,有 ,得
注意:用萬有引力定律計算求得的質(zhì)量m是位于圓心的天體質(zhì)量(一般是質(zhì)量相對較大的天體),而不是繞它做圓周運動的行星或衛(wèi)星的m,二者不能混淆.
用上述方法求得了天體的質(zhì)量m后,如果知道天體的半徑r,利用天體的體積 ,進而還可求得天體的密度. 如果衛(wèi)星在天體表面運行,則r=r,則上式可簡化為
規(guī)律總結(jié):
掌握測天體質(zhì)量的原理,行星(或衛(wèi)星)繞天體做勻速圓周運動的向心力是由萬有引力來提供的.
物體在天體表面受到的重力也等于萬有引力.
注意挖掘題中的隱含條件:飛船靠近星球表面運行,運行半徑等于星球半徑.
(2)行星運行的速度、周期隨軌道半徑的變化規(guī)律
研究行星(或衛(wèi)星)運動的一般方法為：把行星(或衛(wèi)星)運動當做勻速圓周運動，向心力來源于萬有引力，即：
根據(jù)問題的實際情況選用恰當?shù)墓竭M行計算，必要時還須考慮物體在天體表面所受的萬有引力等于重力，即
(3)利用萬有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星和冥王星
?例2〗已知月球繞地球運動周期t和軌道半徑r，地球半徑為r求(1)地球的質(zhì)量?(2)地球的平均密度?
?思路分析〗
設月球質(zhì)量為m，月球繞地球做勻速圓周運動，
則： ，
(2)地球平均密度為
答案： ;
總結(jié)：①已知運動天體周期t和軌道半徑r，利用萬有引力定律求中心天體的質(zhì)量。
②求中心天體的密度時，求體積應用中心天體的半徑r來計算。
?變式訓練2〗人類發(fā)射的空間探測器進入某行星的引力范圍后，繞該行星做勻速圓周運動，已知該行星的半徑為r，探測器運行軌道在其表面上空高為h處，運行周期為t。
(1)該行星的質(zhì)量和平均密度?(2)探測器靠近行星表面飛行時，測得運行周期為t1，則行星平均密度為多少?
答案：(1) ; (2)
3. 地球的同步衛(wèi)星(通訊衛(wèi)星)
同步衛(wèi)星：相對地球靜止，跟地球自轉(zhuǎn)同步的衛(wèi)星叫做同步衛(wèi)星，周期t=24h，同步衛(wèi)星又叫做通訊衛(wèi)星。
同步衛(wèi)星必定點于赤道正上方，且離地高度h，運行速率v是確定的。
設地球質(zhì)量為 ，地球的半徑為 ，衛(wèi)星的質(zhì)量為 ，根據(jù)牛頓第二定律
設地球表面的重力加速度 ，則
以上兩式聯(lián)立解得：
同步衛(wèi)星距離地面的高度為
同步衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同
注意：赤道上隨地球做圓周運動的物體與繞地球表面做圓周運動的衛(wèi)星的區(qū)別
在有的問題中，涉及到地球表面赤道上的物體和地球衛(wèi)星的比較，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運動的圓心與近地衛(wèi)星的圓心都在地心，而且兩者做勻速圓周運動的半徑均可看作為地球的r，因此，有些同學就把兩者混為一談，實際上兩者有著非常顯著的區(qū)別。
地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動所需的向心力由萬有引力提供，但由于地球自轉(zhuǎn)角速度不大，萬有引力并沒有全部充當向心力，向心力只占萬有引力的一小部分，萬有引力的另一分力是我們通常所說的物體所受的重力(請同學們思考：若地球自轉(zhuǎn)角速度逐漸變大，將會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?)而圍繞地球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星，萬有引力全部充當向心力。
赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動時由于與地球保持相對靜止，因此它做圓周運動的周期應與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，即24小時，其向心加速度
;而繞地球表面運行的近地衛(wèi)星，其線速度即我們所說的第一宇宙速度，
它的周期可以由下式求出：
求得 ，代入地球的半徑r與質(zhì)量，可求出地球近地衛(wèi)星繞地球的運行周期t約為84min，此值遠小于地球自轉(zhuǎn)周期，而向心加速度 遠大于自轉(zhuǎn)時向心加速度。
已知地球的半徑為r=6400km，地球表面附近的重力加速度 ，若發(fā)射一顆地球的同步衛(wèi)星，使它在赤道上空運轉(zhuǎn)，其高度和速度應為多大?
：設同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，離地面的高度的高度為h，速度為v，周期為t，地球的質(zhì)量為m。同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期。
①
②
由①②兩式得
又因為 ③
由①③兩式得
：
：此題利用在地面上 和在軌道上 兩式聯(lián)立解題。
下面關(guān)于同步衛(wèi)星的說法正確的是( )
a .同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步，衛(wèi)星的高度和速率都被確定
b .同步衛(wèi)星的角速度雖然已被確定，但高度和速率可以選擇，高度增加，速率增大;高度降低，速率減小
c .我國發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是114分鐘，比同步衛(wèi)星的周期短，所以第一顆人造地球衛(wèi)星離地面的高度比同步衛(wèi)星低
d .同步衛(wèi)星的速率比我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星的速率小
：acd
三、第七章機械能守恒定律
(一)、知識網(wǎng)絡
(二)、重點內(nèi)容講解
1.機車起動的兩種過程
一恒定的功率起動
機車以恒定的功率起動后，若運動過程所受阻力f不變,由于牽引力f=p/v隨v增大,f減小.根據(jù)牛頓第二定律a=(f-f)/m=p/mv-f/m,當速度v增大時,加速度a減小，其運動情況是做加速度減小的加速運動。直至f=f'時,a減小至零,此后速度不再增大，速度達到值而做勻速運動，做勻速直線運動的速度是
vm=p/f,下面是這個動態(tài)過程的簡單方框圖
速度 v 當a=0時
a =(f-f)/m 即f=f時 保持vm勻速
f =p/v v達到vm
變加速直線運動 勻速直線運動
這一過程的v-t關(guān)系如圖所示
車以恒定的加速度起動
由a=(f-f)/m知,當加速度a不變時,發(fā)動機牽引力f恒定,再由p=f?v知,f一定,發(fā)動機實際輸出功p 隨v的增大而增大,但當增大到額定功率以后不再增大,此后,發(fā)動機保持額定功率不變,繼續(xù)增大,牽引力減小,直至f=f時,a=0 ,車速達到值vm= p額 /f,此后勻速運動
在p增至p額之前,車勻加速運動,其持續(xù)時間為
t0 = a= p額/f?a = p額/(ma+f’)a
(這個v0必定小于vm,它是車的功率增至p額之時的瞬時速度)計算時,先計算出f,f-f’=ma ,再求出v=p額/f,最后根據(jù)v=at求t
在p增至p額之后,為加速度減小的加速運動,直至達到vm.下面是這個動態(tài)過程的方框圖.
勻加速直線運動 變加速直線運動
勻速直線運動 v
vm
注意:中的僅是機車的牽引力,而非車輛所受的合力,這一點在計算題目中極易出錯.
實際上,飛機’輪船’火車等交通工具的行駛速度受到自身發(fā)動機額定功率p和運動阻力f兩個因素的共同制約,其中運動阻力既包括摩擦阻力,也包括空氣阻力,而且阻力會隨著運動速度的增大而增大.因此,要提高各種交通工具的行駛速度,除想辦法提高發(fā)動機的額定功率外,還要想辦法減小運動阻力,汽車等交通工具外型的流線型設計不僅為了美觀,更是出于減小運動阻力的考慮.
2. 動能定理
內(nèi)容：合力所做的功等于物體動能的變化
表達式：w合=ek2-ek1=Δe或w合= 2- 2 。其中ek2表示一個過程的末動能2，ek1表示這個過程的初動能2。
物理意義：動能地理實際上是一個質(zhì)點的功能關(guān)系，即合外力對物體所做的功是物體動能變化的量度，動能變化的大小由外力對物體做的總功多少來決定。動能定理是力學的一條重要規(guī)律，它貫穿整個物理教材，是物理課中的學習重點。
說明：動能定理的理解及應用要點
動能定理的計算式為標量式，v為相對與同一參考系的速度。
動能定理的研究對象是單一物體,或者可以看成單一物體的物體系.
動能定理適用于物體的直線運動，也適用于曲線運動;適用于恒力做功，也適用于變力做功，力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以分段作用。只要求出在作用的過程中各力做功的多少和正負即可。這些正是動能定理解題的優(yōu)越性所在。
若物體運動的過程中包含幾個不同過程，應用動能定理時，可以分段考慮，也可以考慮全過程作為一整體來處理。
3.動能定理的應用
一個物體的動能變化Δek與合外力對物體所做的功w具有等量代換關(guān)系，若Δek?0，表示物體的動能增加，其增加量等于合外力對物體所做的正功;若Δek?0，表示物體的動能減小，其減少良等于合外力對物體所做的負功的絕對值;若Δek=0，表示合外力對物體所做的功等于零。反之亦然。這種等量代換關(guān)系提供了一種計算變力做功的簡便方法。
動能定理中涉及的物理量有f、l、m、v、w、ek等，在處理含有上述物理量的力學問題時，可以考慮使用動能定理。由于只需從力在整個位移內(nèi)的功和這段位移始末兩狀態(tài)動能變化去考察，無需注意其中運動狀態(tài)變化的細節(jié)，又由于動能和功都是標量，無方向性，無論是直線運動還是曲線運動，計算都會特別方便。
動能定理解題的基本思路
選取研究對象，明確它的運動過程。
分析研究對象的受力情況和各個力做功情況然后求各個外力做功的代數(shù)和。
明確物體在過程始末狀態(tài)的動能ek1和ek2。
列出動能定理的方程w合=ek2-ek1，及其他必要的解題過程，進行求解。
4.應用機械能守恒定律的基本思路：
應用機械能守恒定律時，相互作用的物體間的力可以是變力，也可以是恒力，只要符合守恒條件，機械能就守恒。而且機械能守恒定律，只涉及物體第的初末狀態(tài)的物理量，而不須分析中間過程的復雜變化，使處理問題得到簡化，應用的基本思路如下：
選取研究對象-----物體系或物體。
根據(jù)研究對象所經(jīng)右的物理過程，進行受力、做功分析，判斷機械能是否守恒。
恰當?shù)剡x取參考平面，確定對象在過程的初末狀態(tài)時的機械能。(一般選地面或最低點為零勢能面)
根據(jù)機械能守恒定律列方程，進行求解。
注意：(1)用機械能守恒定律做題，一定要按基本思路逐步分析求解。
(2)判斷系統(tǒng)機械能是否守怛的另外一種方法是：若物體系中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其它形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系機械能守恒。
(三)常考模型規(guī)律示例總結(jié)
1. 機車起動的兩種過程
(1)一恒定的功率起動
機車以恒定的功率起動后，若運動過程所受阻力f不變,由于牽引力f=p/v隨v增大,f減小.根據(jù)牛頓第二定律a=(f-f)/m=p/mv-f/m,當速度v增大時,加速度a減小，其運動情況是做加速度減小的加速運動。直至f=f'時,a減小至零,此后速度不再增大，速度達到值而做勻速運動，做勻速直線運動的速度是
vm=p/f,下面是這個動態(tài)過程的簡單方框圖
速度 v 當a=0時
a =(f-f)/m 即f=f時 保持vm勻速
f =p/v v達到vm
變加速直線運動 勻速直線運動
(2)車以恒定的加速度起動
由a=(f-f)/m知,當加速度a不變時,發(fā)動機牽引力f恒定,再由p=f?v知,f一定,發(fā)動機實際輸出功p 隨v的增大而增大,但當增大到額定功率以后不再增大,此后,發(fā)動機保持額定功率不變,繼續(xù)增大,牽引力減小,直至f=f時,a=0 ,車速達到值vm= p額 /f,此后勻速運動
在p增至p額之前,車勻加速運動,其持續(xù)時間為
t0 = a= p額/f?a = p額/(ma+f’)a
(這個v0必定小于vm,它是車的功率增至p額之時的瞬時速度)計算時,先計算出f,f-f’=ma ,再求出v=p額/f,最后根據(jù)v=at求t
在p增至p額之后,為加速度減小的加速運動,直至達到vm.下面是這個動態(tài)過程的方框圖.
勻加速直線運動 變加速直線運動
勻速直線運動 v
這一過程的關(guān)系可由右圖所示 vm
注意:中的僅是機車的牽引力,而非車輛所受的合力,這 v0
一點在計算題目中極易出錯.
實際上,飛機’輪船’火車等交通工具的行駛速度受到自身發(fā)動機額定功率p和運動阻力f兩個因素的共同制約,其中運動阻力既包括摩擦阻力,也包括空氣阻力,而且阻力會隨著運動速度的增大而增大.因此,要提高各種交通工具的行駛速度,除想辦法提高發(fā)動機的額定功率外,還要想辦法減小運動阻力,汽車等交通工具外型的流線型設計不僅為了美觀,更是出于減小運動阻力的考慮.
一汽車的額定功率為p0=100kw,質(zhì)量為m=10×103,設阻力恒為車重的0..1倍,取
若汽車以額定功率起①所達到的速度vm②當速度v=1m/s時,汽車加速度為少?③加速度a=5m/s2時,汽車速度為多少?g=10m/s2
若汽車以的加速度a=0.5m/s2起動,求其勻加速運動的最長時間?
①汽車以額定功率起動,達到速度時,阻力與牽引力相等,依題,所以 vm=f=f=0.1mg=10m/s
②汽車速度v1=1m/s時,汽車牽引力為f1
f1=v1==1×105n
汽車加速度為 a1
a1=(f1-0.1mg)/m=90m/s2
③汽車加速度a2=5m/s2時,汽車牽引力為f2
f2-0.1mg=ma2 f2=6×104n
汽車速度v2=f2=1.67m/s
汽車勻加速起動時的牽引力為:
f=ma+f=ma+0.1mg =(10×103×0.5+10×103×10)n=1.5×104n
達到額定功率時的速度為:vt=p額/f=6.7m/s
vt即為勻加速運動的末速度,故做勻加速運動的最長時間為:
t=vt/a=6.7/0.5=13.3s
1 ①vm=10m/s ②a1=90m/s2 ③v2=1.67m/s
2. t=13.3s
⑴機車起動過程中,發(fā)動機的功率指牽引力的功率,發(fā)動機的額定功率指的是該機器正常工作時的輸出功率,實際輸出功率可在零和額定值之間取值.所以,汽車做勻加速運動的時間是受額定功率限制的.
⑵飛機、輪船、汽車等交通工具勻速行駛的速度受額定功率的限制,所以要提高速度,必須提高發(fā)動機的額定功率,這就是高速火車和汽車需要大功率發(fā)動機的原因.此外,要盡可能減小阻力.
⑶本題涉及兩個速度:一個是以恒定功率起動的速度v1,另一個是勻加速運動的速度v2,事實上,汽車以勻加速起動的過程中,在勻加速運動后還可以做加速度減小的運動,由此可知,v2>v1
汽車發(fā)動機的額定功率為60kw,汽車質(zhì)量為5t,運動中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍.
若汽車以恒定功率啟動，汽車所能達到的速度是多少?當汽車以5m/s時的加速度多大?
若汽車以恒定加速度0.5m/s2啟動，則這一過程能維持多長時間?這一過程中發(fā)動機的牽引力做功多少?
(1)12m/s , 1.4m/s2 (2) 16s , 4.8×105j
2. 動能定理
內(nèi)容和表達式
合外力所做的功等于物體動能的變化，即
w = ek2-ek1
動能定理的應用技巧
一個物體的動能變化Δek與合外力對物體所做的功w具有等量代換關(guān)系。若Δek>0，表示物體的動能增加，其增加量等于合外力對物體所做的正功;若Δek
動能定理中涉及的物理量有f、s、m、v、w、ek等，在處理含有上述物理量的力學問題時，可以考慮使用動能定理。由于只需從力在整個位移內(nèi)的功和這段位移始末兩狀態(tài)的動能變化去考慮，無需注意其中運動狀態(tài)變化的細節(jié)，又由于動能和功都是標量，無方向性，無論是直線運動還是曲線運動，計算都會特別方便。當題給條件涉及力的位移，而不涉及加速度和時間時，用動能定理求解比用牛頓第二定律和運動學公式求解簡便用動能定理還能解決一些用牛頓第二定律和運動學公式難以求解的問題，如變力做功過程、曲線運動等。
3. 機械能守恒
系統(tǒng)內(nèi)各個物體若通過輕繩或輕彈簧連接，則各物體與輕彈簧或輕繩組成的系統(tǒng)機械能守恒。
我們可以從三個不同的角度認識機械能守恒定律：
從守恒的角度來看：過程中前后兩狀態(tài)的機械能相等，即e1=e2;
從轉(zhuǎn)化的角度來看：動能的增加等于勢能的減少或動能的減少等于勢能的增加，△ek=-△ep
從轉(zhuǎn)移的角度來看：a物體機械能的增加等于b物體機械能的減少△ea=-△eb
解題時究竟選取哪一個角度，應根據(jù)題意靈活選取，需注意的是：選用(1)式時，必須規(guī)定零勢能參考面，而選用(2)式和(3)式時，可以不規(guī)定零勢能參考面，但必須分清能量的減少量和增加量。
?例2〗如圖所示，一輕彈簧固定于o點，另一端系一重物，將重物從與懸點在同一水平面且彈簧保持原長的a點無初速度地釋放，讓它自由擺下，不計空氣阻力，在重物由a點向最低點的過程中，正確的說法有：
a、重物的重力勢能減少。 b、重物的機械能減少。
c、重物的動能增加，增加的動能等于重物重力勢能的減少量。
d、重物和輕彈簧組成的每每機械能守恒。
?答案〗abd
功率教案篇4
教學目標：
1、知識與技能
(1)解釋速度的概念，能夠概括速度的定義、公式、符號、單位和物理意義。
(2)解釋平均速度、瞬時速度的定義并學會辨析。
(3)能夠說出速率的概念并辨認速度與速率。
2、過程與方法
(1)在概念轉(zhuǎn)變的教學過程中形成全面、正確的關(guān)于速度的概念。
(2)通過平均速度引出瞬時速度的過程，鍛煉使用極限思維。
(3)通過對平均速度與瞬時速度、速度與速率的區(qū)別和分辨，學會運用辨析的方法。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)對速度全面正確地解釋來積極培育自身科學嚴謹?shù)膽B(tài)度。
(2)積極將自己的觀點及見解與老師、同學進行交流。
(3)通過本節(jié)課的學習嘗試體會物理學中蘊含的對立統(tǒng)一。
課型：
新授課
課時：
第一課時
學情分析：
一般而言，高一學生在經(jīng)歷了初中階段的學習后，思維能力得到了較好的發(fā)展，抽象邏輯思維逐漸取代形象思維占據(jù)主要地位、學生的一般特征主要表現(xiàn)為以下幾個方面：
(1)學生能夠按照探究性學習的過程利用假設思維進行學習;
(2)學生在學習過程中自我調(diào)控能力得到了進一步加強，學習過程更加具有目的性;
(3)在某種程度下學生思維不再是“抱殘守缺”，而是較為容易接受新事物;
(4)學生學習動機由興趣支撐逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛梢庵局危瑢W習的目的性更加明確;
(5)學生之間的交流對于學生學習具有一定的影響、
關(guān)于“速度”的學習，學生在初中階段科學學科中所接受的定義是，單位時間內(nèi)通過的路程、這與高中對于“速度”的定義截然不同，學生雖然通過初中階段的學習具備了一定的基礎，但這個基礎里大部分仍然是迷思概念、如何將初中階段所接受到的關(guān)于“速度”的迷思概念轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W概念，達到一個新的認知平衡是本節(jié)課的一條主線、同時也應該認識到學生在初中階段的學習以及前面關(guān)于“位移”、“路程”的學習為本節(jié)課奠定了一個很好的基礎。
本節(jié)課可能存在的問題有兩個，一是學生根據(jù)初中階段的學習積累對于“速度”難以產(chǎn)生正確、客觀的認識，其中所存在的迷思概念需要在教學過程中進行轉(zhuǎn)變;二是學生對于“平均速度”、“瞬時速度”兩個概念可能會有所混淆，教師應該利用課堂呈現(xiàn)的問題情境引導學生進行有效區(qū)分。
教學重點：
速度的概念，由平均速度通過極限的思維方法引出瞬時速度。
教學難點：
對瞬時速度的理解，怎樣由平均速度引出瞬時速度。
教學方法：
問題情境引入、探測已有概念、產(chǎn)生認知沖突、解構(gòu)迷思概念和建構(gòu)科學概念、形成新的認知平衡。
教學過程：
引入：速度的二段式測驗3道題，情境引入，激發(fā)學生產(chǎn)生沖突。
(一)速度
“速度”的引入：運動會上，要比較哪位運動員跑得快，可以用什么方法?通過相同的位移比較時間的長短。若運動的時間是相等的，我們可以根據(jù)位移的大小來比較。如果運動的位移、所用的時間都不一樣，又如何比較呢?
在物理學中，我們引入速度這個物理量來描述物體運動的快慢。
1、定義：位移Δx與發(fā)生這個位移所用時間Δt的比值(比值定義法)。
描述物體運動快慢的物理量。
2、國際單位：m/s或m·s—1，其他單位：km/h等
3、速度是矢量，方向與運動方向相同。
在勻速直線運動中，速度保持不變。如果物體做變速直線運動，速度的大小不斷改變，根據(jù)求得的則表示物體在Δt時間內(nèi)的.平均快慢程度，稱為平均速度。
(二)平均速度和瞬時速度
1、平均速度
⑴公式：
⑵平均速度是矢量，方向即位移的方向。
對于變速直線運動，各段的平均速度一般并不相同，求平均速度必須指明“哪段時間”或“哪段位移”。
⑶求平均速度必須指明“哪段時間”或“哪段位移”。
過渡：平均速度只能粗略的描述物體運動的快慢，為了精確地描述做變速直線運動的物體運動的快慢，我們可以將時間Δt取得非常小，接近于零，這是求得的速度值就應該是物體在這一瞬時的速度，稱為瞬時速度。
2、瞬時速度
⑴定義：物體在某一時刻(或某一瞬間)的速度。
⑵瞬時速度簡稱速度，方向為物體的運動方向。
在日常生活中，人們對“速度”這一概念并不一定明確指出是“平均速度”還是“瞬時速度”，我們應根據(jù)上下文去判斷。“平均速度”對應的是一段時間，“瞬時速度”對應的是某一時刻。
3、瞬時速率：瞬時速度的大小，簡稱速率。
例：課本p16汽車速度計上指針所指的刻度是汽車的瞬時速率。
(三)平均速率：物體運動的路程與所用時間的比值。
與“平均速度的大小”完全不同。
功率教案篇5
一、基本說明
1、本教學設計參與人員基本信息作者
2、教學內(nèi)容
1)所用教材出版單位：人民教育出版社
2)年級或模塊：九年級
3)所屬的章節(jié)：第十六章第三節(jié)
4)教學時間45分鐘
二、教學設計
1、教學目標
知識與技能：了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性;會查比熱容表。
過程與方法：通過探究，比較不同物質(zhì)的吸熱能力;嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。
情感、態(tài)度與價值觀：利用探究學習，培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新精神。
2、內(nèi)容分析
教材是在學生學習了熱傳遞、熱量知識的基礎上，進一步研究物體溫度升高時吸收熱量多少與哪些因素有關(guān)，從而提出了比熱容的概念，它是本章的重點知識。本節(jié)教材是從學生的日常生活常識出發(fā)提出問題，經(jīng)過探究活動得出結(jié)論，并應用探究所得解決實際問題，新教材更為關(guān)注的是學生的生活體驗和實驗探究。本課時教學內(nèi)容主要是比熱容的概念的建立，這是下節(jié)課進行熱量計算的基礎。應把探究不同物質(zhì)的吸熱能力，作為本節(jié)教學的重點。由于比熱容的概念內(nèi)涵較深、外延較廣，涉及熱量、溫度變化、質(zhì)量三重概念間的關(guān)系，學生往往難以理解，所以對比熱容概念的理解，以及應用比熱容的知識來解釋自然現(xiàn)象、解決實際問題，則是學生學習的難點。
3、學情分析
從學生角度看，學生已基本掌握探究的程序，基本掌握了控制變量、轉(zhuǎn)換、比值定義等方法的運用，本節(jié)的探究活動教材采用的是一種部分探究方式，充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性，讓學生在探究活動中切實體驗物質(zhì)的熱屬性，以加深學生對比熱容概念的理解。
4、設計思路
主要采用科學探究等方法開展本節(jié)教學，探究中用到了控制變量法、轉(zhuǎn)換法，給比
熱容下定義時，用到比值定義法、類比法。探究活動中，要充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性，引導學生獨立尋找解決實驗中遇到的問題的辦法，鼓勵學生對課本提供的探究方案進行大膽的改進，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，在探究中受到科學態(tài)度和科學精神的熏陶，體驗成功的愉悅。為幫助學生理解比熱容的概念，努力使本節(jié)的教學活動源于生活，服務于生活，幫助學生構(gòu)建“身邊的物理”，從而順利突破教學難點。
三、教學過程
導入新課
方案一：多媒體展示：炎熱夏季的一天傍晚，甲、乙兩人在湖邊游玩，為了納涼問題兩人發(fā)生激烈爭執(zhí)，甲主張劃船到湖中去，乙則認為在岸上散步更涼爽，你認為誰的意見對?
學生思考、猜想、討論并發(fā)表自己的觀點：可能岸上、湖中、兩者一樣三者觀點都有，到底哪種觀點對呢 ?從而引入新課。
方案二：
出示圖片，夏天，岸上的沙子被曬得很燙，而海水卻很涼，你有這種感覺嗎?你想不想知道為什么?
推進新課
一)探究物質(zhì)的吸、放熱性能
探究不同物質(zhì)的吸、放熱性能是初中物理中比較困難的實驗之一，設計和實驗操作的難度較大，需要注意及時指導和協(xié)助學生，以保證每組學生都觀察到相應的實驗現(xiàn)象，得到較好的實驗結(jié)果。下面對探究的各個環(huán)節(jié)加以具體說明。
(1)提出問題
從生活中學生已經(jīng)意識到不同物質(zhì)的吸、放熱性能不同，這里還要把這個比較籠統(tǒng)的問題描述為明確具體的可驗證的物理問題。教師可以予以引導：如果上面兩幅圖中都是水或都是砂子，質(zhì)量相同，升高的溫度也相等，顯然，它們吸收的熱量必定相等。那么，不同物質(zhì)(如水和砂子)，在質(zhì)量相同、升高的溫度相等時，它們吸收的熱量也相等嗎?
這已經(jīng)是一個可驗證的問題，其中包含限制條件，如質(zhì)量相等、升高的溫度相等、不同物質(zhì)等，這些都可以通過實驗技術(shù)條件予以控制和測量，為下面設計實驗提供了基礎。
(2)制定計劃與設計實驗
要比較不同物質(zhì)的吸熱性能，需要取質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，使其升高相等的溫度，比較各自吸收熱量的多少。這僅僅是一個實驗計劃而已，還要具體設計怎樣 實現(xiàn)這些要求。具體做法是：不同物質(zhì)選擇水和砂子;質(zhì)量相等要用天平稱 量;升高的溫度通過溫度計測量出來;水和砂子吸收熱量的多少通過加熱時間的長短來判斷，因此要用兩個相同的加熱源(如相同的酒精燈，但從安全性考慮，盡量不要用通常的“熱得快”等電加熱器)。另外，裝水和砂子的燒杯規(guī)格要相同，要保證除了水和砂子不同之外，其他條件都相同。通過觀察水和砂子升高同樣溫度吸收熱量是否相等來驗證其吸熱性能是否相同。
此外，砂子需要不停攪拌，否則會受熱不均勻。實驗中也可選用水和煤油(或酒精、色拉油)對比進行研究，可以省去攪拌的麻煩。 但煤油、酒精和色拉油均屬易燃品 ，實驗時一定要注意安全。由此看來，本實驗對學生來說是有一定難度的。
記錄實驗數(shù)據(jù)的表格可以直接采用教材上的，也可根據(jù)需要自行設計。不管采用哪種，教師都應引導學生弄清表格中各行各列表示的含義，包括其中的單位等，這是以后閱讀、使用和設計表格必備的知識。
實驗的步驟要讓學生自己設計，以鍛煉他們設計實驗和語言表達的能力。茲舉一例，僅供參考：①按照圖16.3-1和圖16.3-2所示，用鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、溫度計等組裝兩套器材;②用天平分別稱取100 g水和砂子，分別倒入兩個燒杯中;③記錄水和 砂子開始時的溫度;④同時對水和砂子加熱，記錄在加熱1 min、2 min、3 min……時水和砂子各自升高的溫度。
本實驗的操作具有一定難度，需要同組學生互相配合，對實驗結(jié)果不要過于追求完美，只要能得出定性結(jié)論即可。
(3)分析與論證
學生實驗取得數(shù)據(jù)后，教師可引導學生比較、分析：質(zhì)量相同的水和砂子，升高相同溫度時，加熱的時間長短是否相同?這說明了什么?從而引導學生得出結(jié)論。在描述結(jié)論時，初學的學生不一定能做到簡潔而準確，只要能大致地將問題表達清楚，就應該予以肯定和鼓勵。但教師一定要規(guī)范描述到“在質(zhì)量相等、升高的溫度相同的情況下，不同物質(zhì)吸收的熱量不相等，水吸收的熱量比砂子吸收的熱量多”。
二)比熱容
比熱容的定義可以直接給出，但教師要引領(lǐng)學生解析其中的關(guān)鍵詞及其含義。如為什么要限定“單位質(zhì)量”“溫度升高1 ℃”，這是因為比熱容是以熱量來定義的，而熱量跟物體的質(zhì)量和升高的溫度都有關(guān)。比熱容是初中物理出現(xiàn)的一個由兩個以上物理量來定義的物理概念，教師對概念的表述與單位的教學都要充分估計學生認知的困難，把鋪墊和引導做得細一些。
對于比熱容的單位，要結(jié)合閱讀數(shù)據(jù)表“一些物質(zhì)的比熱容”，明確其含義。因為熱量計算公式課標沒有要求，教學不必要補充傳統(tǒng)教材中的吸熱公式和放熱公式，不引入相關(guān)計算，而是把重點放在理解比熱容的物理意義上。
通過閱讀數(shù)據(jù)表，要求學生知道水的比熱容，會利用水的比熱容較大的特點解釋有關(guān)現(xiàn)象。這里可以設計學生討論交流活動：日常生活中為什么常用熱水來取暖?汽車中為什么用水來做冷卻劑?這些問題對于初中學生來說是具有一定難度的。為了突破難點，教師應先讓學生充分思考交流，然后匯報辨析，教師梳理總結(jié)。對于水的比熱容較大，教師在總結(jié)時要引導學生明確其兩方面的含義：質(zhì)量相同、升高溫度也相同時，水比其他物質(zhì)吸收的熱量多，所以用來作發(fā)動機的冷卻劑;質(zhì)量相同、降低的溫度也相同時，水比其他物質(zhì)放出的熱量多，所以冬季常用熱水來取暖。
三)熱量的計算
展示問題1：①1 kg水溫度升高1 ℃吸收的熱量是多少?
學生很容易即可得出：吸收的熱量q1=4.2×103 j。
展示問題2：2 kg水溫度升高1 ℃吸收的熱量是多少?
學生討論得出：吸收的熱量q2=2×4.2×103 j=8.4×103 j。
展示問題3：2 kg水溫度升高50 ℃吸收的熱量是多少?
學生討論得出：吸收的熱量q3=50×8.4×103 j=4.2×105 j。
展示問題4：物質(zhì)吸收熱量的多少與其質(zhì)量、溫度變化、比熱容成什么關(guān)系?
學生討論得出：物體吸收的熱量與質(zhì)量成正比，與升高的溫度成正比，與物質(zhì)的比熱容成正比，計算公式：q吸=cm(t-t0)。
學生自己推導得出：物體放出熱量計算公式：q放=cm(t0-t)。
四)課堂小結(jié)
1.引導學生回顧一個完整的探究應包括哪些過程。
2.比熱容的概念、單位及物理意義。
3.q吸=cm(t-t0)。
4.q放=cm(t0-t)。
