“功率”教学设计

韩勇

摘 要：本教学设计选用简单的生活情境，利用学生学习“速度”已有的思维模式，教师设置有梯度的一系列问题，引导学生建构“功率”概念。应用类比教学法，追求教学的深入浅出。引导学生设计实验方案，操作、记录、计算与表达，实现新课标所要求的一系列价值追求。教师可以通过例题讲解，提高学生进行功率相关计算的能力。

关键词：功率；教学；设计

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2018）07B-0103-02

一、教学内容

人教版（2012年10月第1版）八年级下册，第65～66页，第2节《功率》。

二、学情分析

初中学生刚刚接触物理，学习热情高涨，教师在教学中要充分利用这份热情。本节课虽是一个新概念，但所涉及的生活情景却并不复杂，通过对“速度”等概念的学习，学生也具备了一定的思维基础，教师引导和处理恰当，学生不应该感觉十分困难。根据教育心理学理论，初中学生注意力容易分散，并有着强烈的动手操作欲望，所以本节课选用简单的生活情景，设置一系列梯度合理的问题，以媒体为依托，并安排操作方便的实验，让学生探究并体验，紧紧抓住学生的注意力，以期学生能感受到成功的喜悦，大大提高学生学习物理的热情。

三、教学目标

（一） 知识与技能

1.知道功率的概念和它的物理意义。

2.知道P的公式（定义式及变形公式）、单位，能用公式进行功率的相关计算。

3.能自己设计实验来测量功率。

（二）過程与方法

从生产和实际生活中认识做功不但有多少之分，而且有快慢之别，引导学生回顾速度概念的建立过程，比照建立“功率”概念。根据物理量的表达式，设计实验方案，操作、记录、计算与表达。

（三）情感态度与价值观

体会、感悟物理概念的建立方法，通过课堂小实验的操作、记录与计算，感受1瓦的大小，以此来感受物理与生活的密切联系，培养学生学习物理的兴趣。

四、教学重难点

（一）重点

知道功率的概念，理解功率的物理意义和计算公式。

（二）难点

功率定义式的确立。

五、 教学资源

多媒体电脑，米尺（每小组一把），100克钩码（每小组一组），弹簧秤（每小组一个），停表（每小组一只）。

六、教学过程

（一）复习上一节课的主要知识

通过第63页的插图进一步理解功的概念，知道做功的两个必要因素。功的计算公式：W=FS。

（二）新课教学

1.联想速度概念的建立过程，设置情境，讨论建立“功率”概念。

情景1：一人先后两次，分别快慢（匀）速从1楼爬上5楼，分别用时12s、24s。

问题1：人做功没有？

生：做了。

此问检查同学们是否知道根据做功的两个必要条件判定力是否做功的方法。

问题2： 两次做功一样多吗？

生：一样。

此问可能一部分同学不能正确回答（根据做功的情形不同，用时不同，而回答成“不一样”），这说明这部分同学不会根据功的公式W=FS去计算后回答，而是凭感觉或不深入思考，或思考错误而回答的。在此，教师立即引导学生利用功的公式思考此问题并纠正错误回答，引导学生正确计算功的多少。

问题3： 两次做功一样快吗？

生：不一样。

在教师引导学生思考并正确回答“问题2”后，此问题同学们应该基本都能正确回答。

问题4：哪次快？怎样得到做功快慢的结论？

对“哪次快？”的回答：快匀速上楼时做功快。在同学们搞懂了问题2，加上看清题设条件后，这个问题就不难了。但此问有一个重要作用即是初次让学生在思考做功快慢时考虑到时间因素。设置“怎样得到做功快慢的结论”这一子问题，目的是引导学生思考和表述。相信大部分学生能够找到并表述比较做功快慢的方法一：做功多少相同时，用时少的做功快。

教师设问：“这像不像一人两次跑相同路程，用时少的那次运动快”。引导学生认识到：“做功多少相同时，用时少的做功快”类似“一人两次跑相同路程，用时少的那次运动快”。

情景2：祖（胖）孙（瘦小）俩爬楼梯，同时出发同时到达（1→5楼），有类似上述问题。

通过对“情景1”各问的思考与回答，相信同学们回答“情景2” 中各问都很顺利。

引出比较做功快慢的方法二：做功时间相同时，做的功越多，则做功越快。

引导学生认识到：“做功时间相同时，做的功越多，则做功越快”类似“两人赛跑，用时相同时，运动路程长则运动快”。

情景3：“情景2”中，若祖孙俩用时不同，分别为 t祖=24s，t孙=12s，“情景2”中各问，结论如何？

问题3、4不是一下就能看明白，说清楚。此时教师加设一问：

在“情景1”和“情景2”中讨论做功的快慢时，我们找到了比较运动快慢的两种类似情景，它们的比较思想和比较方法是类似的。这“情景3”中比较做功快慢，是否和比较运动快慢的某种情景也相似呢？

引导学生反应并回答：这类似两人赛跑，用时不同，路程远近也不同，我们却要问他们谁快谁慢一样。

教师立即问：那我们怎么办呢？同学们回顾一下，这种用时不同、路程不同的情况，我们是怎么比较它们的快慢的？能不能单看时间或路程这一个因素？

学生都应该知道：不能单看时间或单看路程一个因素，可比较相同时间内的路程多少，相同时间内路程长的运动快。进一步过渡到比较单位时间内的路程多少，即比较它们的速度。

教师启发：对于用时不同、做功多少不同的情景，我们可以怎么比较它们做功的快慢呢？

学生应该能反应出：同样不能单看时间或单看做功多少一个因素，也可以比较相同时间（进一步过渡到单位时间）内做功的多少，做功多的则做功快。

至此，“功率”概念即可引出：“单位时间内做功多少” 这一数据就有了特殊价值，它可以用来比较做功的快慢，单位时间内做功越多，表明做功越快。这一数据，特别值得我們关注，所以我们给它一个专门名称叫“功率”。即如下：

（1）定义：功与做功所用时间之比叫功率。

（2）定义式：功率=功/做功时间。用符号表示成P= W/t

（3）物理含义：单位时间内做功的多少。

（4）物理意义：表示物体（或者说某力）做功的快慢。

（5）单位：焦耳每秒（J/s）， 专门名称：瓦特，简称瓦（W）

较大单位：千瓦（kW） 换算：1 kW =1000W。

（6）变形公式：W=Pt ，t=W/P。

教师小结：引入“速度”物理量，比较运动快慢，速度大的运动快；引入“功率”物理量，比较做功快慢，功率大的做功快。

2.单位体验及一般机器（以及人或动物）功率了解。

（1）设计小实验，体验1w是多大。

教师启发、引导学生设计实验方案（通过问学生：要计算P，需要知道哪些物理量），记录数据，计算功率并进行表述。

如下图，用弹簧秤施力F，匀速上提物体一段距离s，记录所用时间t，由P=Fs/t计算出功率P。可改变F、s、t三量中任一量（改变F需改变弹簧秤所挂钩码），或其中二量，或同时三量，使P=1w，并让学生表述1w的大小，如：用1N的提力匀速上提100g物体1m高，所用时间是1s（即上提速度是1m/s），则上提功率即为1w；或用1N的提力匀速上提100g物体2m高，所用时间是2s（即上提速度是1m/s），则上提功率也为1w；或用2N的提力匀速上提200g物体1m高，所用时间是2s（即上提速度是0.5m/s），则上提功率也为1w……而用1N的提力匀速上提100g物体1m高，所用时间是0.5s（即上提速度是2m/s），则上提功率为2w。

（2）列表介绍一些功率（人或动物，或机器的），体验功率学习对生产生活的意义。

3.思考讨论一组问题，深化对功率概念的理解。

题目：下列选项正确的是（ ）

A.做功多的物体功率不一定大

B.功率大的物体做功不一定多

C.功率小的物体做功一定慢

D.做功快的物体功率一定大

4.功率计算示例。

例1：通过教材例题，让学生知道求功率的最基本方法（P= W/t）。

例2：通过“动手动脑学物理”第四题，主要让学生知道并会用一个有用的公式：P=Fv。

5.课堂小结。

表示做功快慢的物理量是功率，它是做功多少与做功时间的比值，在数值上它等于单位时间内所做的功，定义式：P=W/t（变形公式是W=Pt，t=W/P）。如果功（W）的单位用焦耳（J），时间单位用秒（s），则功率（P）的单位就是焦耳/秒（J/s），即瓦特（瓦）（W）。

6.作业布置。

（1）阅读教材。

（2）“动手动脑学物理” 1～3题。

（3）课堂中，我们通过比较相同时间内做功多少的不同来比较做功的快慢，请思考：还有其他办法来比较做功快慢吗？

七、板书设计

第2节《功率》。1.定义：做功多少与做功时间的比值叫功率，定义式：功率=功/做功时间P=W/t。2.物理含义：单位时间内所做的功的多少。3.物理意义：表示做功快慢。国际单位： 焦耳/秒（J/s），即瓦特（瓦）（W）。4.常用单位：千瓦（kW），1kW=1000W。5.变形公式：W=Pt，t=W/P。6.应用公式进行计算举例。

参考文献：

[1]肖川，汤卫平.义务教育物理课程标准（2011年版）解读[M].武汉：湖北教育出版社，2012.

[2]侯银芝.比值定义法在物理学中的应用[J].陕西师范大学杂志社，2008，（7）.