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逐字稿
幻灯片1：封面
同学们好，今天我们要开启第九章机械和功的第五节——探究使用机械是否省功的学习之旅。在开始之前，老师先给大家抛出一个有趣的问题。想象一下，同一个人爬同样高的楼梯，慢慢地走上去与快速跑上去，会有什么不同呢？所用的时间一样吗？做功一样多吗？做功的速度又一样快吗？大家可以先在心里思考一下哦。
幻灯片2：情景导入1
同学们，咱们接着看。假如你每天放学回家，要把书包从一楼提到五楼。不管你是乘坐电梯上楼，还是自己步行上楼，就像图中展示的这样（展示相关图片），你对书包做的功其实是一样多的。但是啊，花费的时间可就大不一样啦。步行上楼大概需要1分钟，而乘坐电梯呢，大约只需要10秒钟。这就说明啊，不同的做功过程，做功的快慢可能是不一样的。那到底怎样来比较做功的快慢呢？这就是我们接下来要重点探究的问题啦。
幻灯片3：比较做功快慢的方法——方法1
我们先来看看比较滑轮组和起重机做功快慢的第一种方法。同学们，我们之前学过比较物体运动快慢的方法，其中有一种是通过相同的路程比较所用的时间。那类比到做功快慢的比较上，就是做相同的功比较所用的时间。就像我们探究运送同样多的砖到同样高的地方（展示相关图片），比较所需的时间。假如有两个情况，做的功是一样的，也就是W1 = W2，但是所用的时间不一样，t1大于t2。那我们就能得出结论：做同样的功，所用的时间越短，做功就越快。
幻灯片4：比较做功快慢的方法——方法2
接下来，我们看看第二种方法。还是回顾一下比较物体运动快慢的方法，还有一种是相同的时间比较通过的路程。那在做功快慢的比较中，就是相同的时间比较做功的多少。我们来探究一下起重机和滑轮组在相同的时间内运送砖的多少（展示相关图片）。如果在相同的时间t1 = t2内，做功的多少不一样，W1小于W2，那我们就知道，用同样的时间，完成的功越多，做功就越快。
幻灯片5：比较做功快慢的方法——方法3
现在我们遇到一个更复杂的情况啦。如果起重机和人直接用滑轮组，在不相同的时间内，把数量不等的砖运到高度不同的地方去，那该怎么比较二者做功的快慢呢？我们还是可以从比较物体运动快慢的方法中找灵感。比较物体运动快慢还有一种方法是比较单位时间t通过的路程s。那类比到做功上，就是比较单位时间t做的功W。比如说小明和小红在操场跑步，小明跑了200m用了50s，小红跑了120m用了40s。我们来算一算，小明1s跑了4m，小红1s跑了3m，很明显小明运动得快。那在做功的问题中，如果做功多少不同，做功时间也不相同，我们就可以用功与时间的比，也就是单位时间内做功的多少来表示一个力做功的快慢。这个比值越大，就说明这个力做功越快。
幻灯片6：功率——定义、公式、单位
通过前面的探究，我们引出了一个重要的物理量——功率。做功与完成这些功所用的时间之比就叫做功率。它的定义式是P = W / t ，这里的P表示功率，W表示功，t表示时间。功率的单位是焦/秒（J/S），它还有一个专门的名字叫做瓦特，简称瓦（W）。1J/s 就等于1W ，1kW 等于10 W ，1MW 等于10 W 。功率是表示物体做功快慢的物理量。同学们要记住这些重要的知识点哦。
幻灯片7：科学窗——瓦特
同学们，我们来了解一下功率单位“瓦特”的由来。瓦特（James Watt，1736—1819）是英国非常伟大的发明家。他花了10年时间制造出第一台有实用价值的蒸汽机，这可不得了啊，直接把英国带入了工业革命，让人类进入了“蒸汽时代”。为了纪念这位伟大的发明家，人们就用他的名字“瓦特”来命名功率的单位。所以啊，每一个物理单位背后都有着一段了不起的历史故事呢。
幻灯片8：功率——了解功率的值
我们来通过几个例子了解一下功率的值。第一个问题，将1个鸡蛋在1s内从地上捡起并举过头顶做的功是多大，功率是多少呢？答案是功是1焦耳，功率是1W。第二个问题，机械的功率为50W，表示什么含义呢？这就表示机械在1s内做了50J的功。第三个问题，用2s的时间把物理书从地上捡到书桌上，我们来估算一下功率。八年级下册物理书约等于300克，地面距离书桌约为1米。根据功的计算公式W = Gh ，这里G = mg ，m = 0.3kg ，g取10N/kg ，h = 1m ，可以算出功W = 0.3kg × 10N/kg × 1m = 3J 。再根据功率的公式P = W / t ，t = 2s ，就能算出功率啦。同学们可以自己动手算一算哦。
幻灯片9：功率——了解生产生活中的常见功率值
在我们的生产生活中，有很多常见的功率值。比如说，马长时间奔跑时的功率约为数百瓦；人平时骑自行车的功率约为60W - 80W；小轿车发动机的功率可达100kW以上；飞机发动机的功率可达1000kW以上；万吨级远洋货轮的功率可达10000kW以上；高速铁路列车的功率可达20000kW。还有啊，我们看这个机器的铭牌（展示相关图片），上面标有“60kW”字样，这就表示该发动机每秒做功60000焦。通过了解这些常见的功率值，我们能更好地感受功率这个物理量在实际生活中的应用。
幻灯片10：例题
接下来我们看一道例题。公园里有一座山，山脚到山顶的高度为200m，在山脚与山顶之间建有空中缆车的索道。电动机用4min将一空中缆车从山脚运送到山顶需做功7.2x10 J ，那该电动机对缆车做功的功率是多少呢？还有工人小李提着质量为12kg的工具箱从山脚爬到山顶大约需要20min ，小李对工具箱所施拉力做功的功率约为多少呢？（g取10N/kg）我们先来分析电动机的情况。电动机做的功W = 7.2x10 J ，所用时间t1 = 4 × 60s = 240s 。根据功率的公式P = W / t ，就能算出电动机对缆车做功的功率P1 = 7.2x10 J / 240s = 3x10 W 。再看小李的情况，小李对工具箱的拉力做的功W = mgh ，m = 12kg ，g = 10N/kg ，h = 200m ，所用时间t2 = 20 × 60s = 1200s 。同样根据功率公式，就能算出拉力做功的功率P2 = 12kg × 10N/kg × 200m / 1200s = 20W 。所以，电动机对缆车做功的功率是3x10 W ，小李对工具箱所施拉力做功的功率约为20W 。
幻灯片11：功率——交流讨论
我们接着来交流讨论一下。在上题中，工人小李提着工具箱分别采用徒步和乘坐缆车两种方式从山脚到山顶。那小李对工具箱所施拉力做的功相同吗？拉力做功的功率相同吗？我们先来比较功。根据克服重力做功的计算公式W = mgh ，这里h为垂直高度差。小李的体重和登山高度相同，所以两种方式下克服重力所做的功是相等的，也就是W徒步 = W缆车 。再看功率，由功率的计算公式P = W / t ，徒步登山需要消耗更多时间，也就是t徒步大于t缆车 ，所以徒步的功率小于缆车的功率，即P徒步小于P缆车 。通过这个讨论，我们能更深入地理解功和功率的区别和联系。
幻灯片12：课堂小结
最后，我们来总结一下今天的内容。功率是做功与完成这些功所用的时间之比，定义式是P = W / t ，它的单位是瓦特（W），表示物体做功快慢的物理量。我们还学习了比较做功快慢的三种方法，并且了解了生产生活中的常见功率值。功率的推导公式P = Fv ，这个公式只适用于做匀速直线运动的物体，并且单位必须统一为主单位。希望同学们课后能好好复习，把今天学到的知识牢牢掌握。好啦，今天的课就上到这里，同学们再见！
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《比较做功的快慢》教学设计
一、教学目标
（一）物理观念
理解功率的概念，知道功率是表示做功快慢的物理量，建立功率的物理观念。
掌握功率的定义式P =w/t及其变形公式，能进行简单的功率计算，理解公式中各物理量的单位及物理意义。
了解生活中常见机械的功率值，认识功率在实际生活中的应用。
（二）科学思维
通过类比物体运动快慢的比较方法，探究做功快慢的比较方法，培养学生的类比思维和迁移能力。
在推导功率公式的过程中，培养学生的逻辑推理能力和数学运算能力。
通过分析生活中不同情况下做功快慢的实例，培养学生运用物理知识解释实际问题的科学思维。
（三）科学探究
经历探究比较做功快慢方法的过程，学习通过控制变量法设计实验、收集数据和分析论证。
通过估算生活中做功的功率，培养学生的实验探究能力和实践操作能力。
（四）科学态度与责任
激发学生对生活中做功快慢现象的探究兴趣，培养学生实事求是的科学态度。
通过了解瓦特的科学贡献，感受科学技术对社会发展的推动作用，增强学生的社会责任感。
认识功率知识在生活和生产中的广泛应用，培养学生将物理知识应用于实际的意识。
二、教学重难点
（一）教学重点
功率的概念和物理意义。
功率的计算公式P =w/t及其应用。
（二）教学难点
理解功率的概念，区分功率与功的不同。
运用功率公式解决实际问题，理解功率与速度的关系。
三、教学方法
讲授法、类比法、实验探究法、讨论法
四、教学过程
（一）情景引入（5 分钟）
教师讲解：
展示生活场景图片：同一个人慢慢走和快速跑上同样高的楼梯，提问：“慢慢地走上去与快速跑上去所用的时间一样吗？做功一样多吗？做功一样快吗？”
再展示提书包上楼的情景：“把书包从一楼提到五楼，乘坐电梯和步行上楼，做功多少相同吗？所需时间呢？” 引导学生思考做功快慢的问题。
学生活动：
观察图片，结合生活经验思考教师提出的问题，在小组内交流讨论，分享自己的感受和想法。
列举生活中其他做功快慢不同的例子，如起重机和人搬运物体的快慢差异。
活动目的：通过生活中熟悉的情景，引发学生的认知冲突，激发学生探究做功快慢的兴趣，为引入功率概念做铺垫。
（二）比较做功快慢的方法（10 分钟）
教师讲解：
类比比较物体运动快慢的方法，引导学生思考比较做功快慢的方法。讲解：“比较物体运动快慢可以通过相同路程比时间或相同时间比路程，那么比较做功快慢呢？”
展示滑轮组和起重机运送砖的图片，提出方法 1：做相同的功比较所用时间，所用时间越短，做功越快；方法 2：相同时间内比较做功多少，做功越多，做功越快。
提出问题：“如果做功多少和时间都不同，如何比较做功快慢？” 引导学生思考用功与时间的比值来比较。
学生活动：
回忆比较运动快慢的方法，类比思考比较做功快慢的方法，积极回答教师提出的问题。
讨论：“起重机和人用滑轮组在不同时间内运送不同数量的砖到不同高度，如何比较它们做功的快慢？” 尝试提出用比值的方法。
活动目的：通过类比法，让学生理解比较做功快慢的方法，培养学生的类比思维和科学推理能力，为功率概念的引入奠定基础。
（三）功率的概念与公式（12 分钟）
教师讲解：
引出功率的定义：做功与完成这些功所用时间之比叫做功率，用符号P表示。
推导功率的定义式：P =w/t，讲解公式中各物理量的单位：功W的单位是焦耳（J），时间t的单位是秒（s），功率P的单位是焦耳 / 秒（J/s），又称瓦特（W），介绍常用单位千瓦（kW）、兆瓦（MW）及单位换算关系：1kW = 10^3W，1MW = 10^6W。
讲解功率的物理意义：表示物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快。
介绍科学史：讲述瓦特的故事，说明功率单位的由来，激发学生的科学兴趣。
学生活动：
跟随教师的思路，理解功率的定义和公式推导过程，记忆功率的单位及换算。
思考讨论：“1W 表示什么含义？”“机械的功率为 50W，说明什么？” 加深对功率物理意义的理解。
活动目的：让学生理解功率的概念和物理意义，掌握功率的公式和单位，通过科学史的介绍，培养学生的科学态度和对科学的热爱。
（四）常见功率值与例题分析（15 分钟）
教师讲解：
展示生活中常见的功率值：人平时骑自行车的功率约为 60 - 80W，小轿车发动机的功率可达 100kW 以上，飞机发动机的功率可达 1000kW 以上等，让学生对功率有具体的认识。
讲解例题：“公园里有一座山，山脚到山顶的高度为 200m，电动机用 4min 将一空中缆车从山脚运送到山顶需做功 7.2×10^6J，该电动机对缆车做功的功率是多少？工人小李提着质量为 12kg 的工具箱从山脚爬到山顶大约需要 20min，小李对工具箱所施拉力做功的功率约为多少？” 强调解题步骤和单位换算。
引导学生分析交流讨论中的问题：“小李徒步和乘坐缆车上山，对工具箱做功相同吗？功率相同吗？”
学生活动：
观察常见功率值，联系生活实际，感受不同机械的功率大小。
跟随教师分析例题，在练习本上独立完成计算，注意单位换算和解题规范。
参与讨论，运用功率公式解释做功相同而功率不同的原因，加深对功率概念的理解。
活动目的：通过常见功率值的介绍，让学生建立功率的感性认识，通过例题分析和练习，培养学生运用功率公式解决实际问题的能力，加深对功率概念的理解。
（五）估算功率的实践活动（10 分钟）
教师讲解：
提出实践任务：“用 2s 的时间把物理书从地上捡到书桌上，估算功率。” 给出八年级下册物理书约 300 克，地面到书桌约 1 米的信息。
引导学生思考估算步骤：先计算做功W = Gh = mgh，再计算功率P =w/t，强调估算中的近似处理。
学生活动：
分组进行实践活动，测量物理书的质量（或使用教师提供的数据），估算书桌高度，计算做功和功率。
小组内交流估算结果，讨论估算过程中的误差来源，如高度测量、时间估计等。
活动目的：通过实践活动，让学生将理论知识应用于实际，培养学生的实验探究能力和动手操作能力，加深对功率概念的理解。
（六）课堂小结（5 分钟）
教师讲解：
引导学生回顾本节课所学内容，包括功率的概念、物理意义、计算公式、单位，以及生活中常见的功率值和功率的应用。
强调功率与功的区别：功表示做功的多少，功率表示做功的快慢。
学生活动：
跟随教师梳理知识结构，在笔记本上总结本节课的重点内容。
提出学习过程中存在的疑问，与教师和同学交流解决。
活动目的：帮助学生构建系统的知识框架，巩固本节课的重点内容，培养学生的总结归纳能力。
五、教学反思
在引入功率概念时，通过类比运动快慢的比较方法，学生容易理解，但需要注意引导学生区分功率与功的不同，避免混淆。
例题讲解中，学生在单位换算和解题规范上可能存在问题，需要加强指导和练习。
实践活动中，学生的估算误差较大，需要引导学生分析误差原因，培养严谨的科学态度。
可以增加更多生活中的实例，如不同型号汽车的功率对比，让学生更直观地感受功率的应用。
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第九章 机械和功
第五节 探究使用机械是否省功
同一个人爬同样高的楼梯时，慢慢地走上去与快速跑上去所用的时间一样吗？做功一样多吗？做功一样快吗？
G
G
h
h
w = Gh
情景导入
问题
情景导入
你每天放学回家，把书包从一楼提到五楼，不论乘坐电梯上楼还是步行上楼(图9.4-1)，你对书包做功的多少都是一样的，但所需的时间却不同，步行上楼大约需要1 min，乘坐电梯大约仅需10s。可见，不同的做功过程可能做功快慢不一样。
问题
怎样比较做功快慢呢？
温 故
知 新
比较物体运动快慢的方法
①通过相同的路程比较所用时间
①做相同的功比较所用时间
比较物体做功快慢的方法
比较做功快慢的方法
比较滑轮组和起重机做功的快慢——方法１
1
探究1:运送同样多的砖到同样高的地方，比较所需的时间
归纳总结：做同样的功，所用的时间越短，做功越快。
w1=w2
t1> t2
温 故
知 新
比较物体运动快慢的方法
比较物体做功快慢的方法
比较做功快慢的方法
比较滑轮组和起重机做功的快慢——方法2
２
②相同的时间比较通过的路程
②相同的时间比较做功多少
探究2:比较起重机和滑轮组在相同的时间内运送砖的多少
t1= t2
w1归纳总结：用同样的时间，完成的功越多，做功越快。
比较做功快慢的方法
如果起重机和人直接用滑轮组，在不相同的时间内，把数量不等的砖运到高度不同的地方去，怎样比较二者做功的快慢呢
比较滑轮组和起重机做功的快慢——方法3
问题
t1≠ t2
w1≠w2
谁做功快？
温 故
知 新
比较物体运动快慢的方法
比较物体做功快慢的方法
比较滑轮组和起重机做功的快慢——方法3
小明和小红在操场跑步，小明跑了200m用了50s，小红跑了120m用了40s。谁运动的快？
③比较单位时间t 通过的路程s
小明１s跑了4m；小红１s跑了3m
③比较单位时间t 做的功W
归纳总结：如果做功多少不同，做功时间也不相同，则可以用功与时间的比，即单位时间内做功的多少表示一个力做功的快慢。该比值越大，说明这个力做功越快。
比较做功快慢的方法
单位
做功与完成这些功所用的时间之比叫做功率。
焦/秒（J/S)，叫做瓦特，简称瓦（W）
1J/s＝１W 1 kW＝10３ W 1 MW＝106 W
功率(W)
时间 ( ｓ )
定义式
物理意义
功率的定义
表示物体做功快慢的物理量。
功 ( Ｊ )
导出式：
功率
科学窗：瓦特
　　 瓦特（James Watt，1736—1819）是英国发明家。瓦特花了10年时间制造出第一台有实用价值的蒸汽机，由此把英国带入了工业革命。使人类进入“蒸汽时代”。人们为了纪念这位伟大的发明家，以他的名字“瓦特”来命名功率的单位。
3.用2s的时间把物理书从地上捡到书桌上，估算功率。
2.机械的功率为50W，表示什么含义？
答：表示机械在1s内做了50J的功。
（八年级下册物理书约等于300克）
１.将1个鸡蛋在1s内从地上捡起并举过头顶做的功是多大？功率是多少？
答：功是1焦耳；功率是1W
了解功率的值
答：地面距离书桌约为１米
ｗ＝Ｇｈ＝ =0.3kg×10N/kg×1m=3J
功率
马长时间奔跑时的功率约为数百瓦
人平时骑自行车的功率约为60 W~80 W
小轿车发动机的功率可达100 kW以上
了解生产生活中的常见功率值
功率
了解生产生活中的常见功率值
功率
飞机发动机的功率可达1 000 kW以上
万吨级远洋货轮的功率可达10 000 kW以上
高速铁路列车的功率可达20 000 kW
了解生产生活中的常见功率值
功率
铭牌
某机器上标有“60kW”字样，它表示该发动机每秒做功60000焦。
例题 公园里有一座山，山脚到山顶的高度为200m，在山脚与山顶之间建有空中缆车的索道。电动机用4min将一空中缆车从山脚运送到山顶需做功 7.2x106J，该电动机对缆车做功的功率是多少 工人小李提着质量为12kg的工具箱从山脚爬到山顶大约需要20min，小李对工具箱所施拉力做功的功率约为多少 (g取10N/kg)
解: 电动机做的功W=7.2x106J，所用时间t1=4x60s=240 s。电动机对缆车做功的功率
小李对工具箱的拉力做的功W=mgh，所用时间t2=20x60s=1 200 s。拉力做功的功率
答: 电动机对缆车做功的功率是3x104 W，小李对工具箱所施拉力做功的功率约为 20 W。
功率
在上题中，工人小李提着工具箱分别采用徒步和乘坐缆车两种方式从山脚到山顶。采用这两种方式上山的过程中，小李对工具箱所施拉力做的功相同吗 拉力做功的功率相同吗
1.功的比较
根据克服重力做功的计算公式：W=mgh。其中h为垂直高度差。小李的体重和登山高度相同，因此两种方式下 克服重力所做的功相等 （即W徒步=W缆车）。
2.功率的差异
由功率的计算公式：
徒步登山需要消耗更多时间
（t徒步>t缆车），因此 徒步的功率小于缆车的功率
（即P 徒步

交流讨论
功率
课堂小结

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