资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
11.3 功 功率 教学设计
课题 11.3 功 功率 单元 第十一章 机械与功 学科 物理 年级 8
教材内容分析 本节课是教科版八年级下册物理教材中的第十一章第三节，主要讲解了关于功的几个重要概念。课程内容包括功的定义、做功所必需的条件、在什么情况下不会产生功、如何计算功、功率的含义及其计算方法，以及功的原理。本节课通过引入贴近学生生活的实例，帮助学生直观地理解这些物理概念。同时，通过结合数学知识进行计算练习，加强学生对这些概念的应用能力。这些内容构成了机械与功这一单元的核心知识点，对于学生掌握物理学的基础知识和培养解决实际问题的能力具有重要意义。
2022新课标要求 3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义.机械功是描述外力在物体位移过程中的空间积累效应的物理量。对于学生来说，要知道做机械功的两个要素，通过实例分析，引导学生概括出物体能量变化的过程与力和物体在力的方向上移动的距离有一定的关系，通过能量变化体会做功的意义，要求学生明确“在力的作用下，物体沿力的方向通过了一段距离，那么这个力就对物体做了功，这个功就等于力跟距离的乘积”。知道机械功和功率的物理意义、公式及单位，能计算机械功和功率。通过运用分析、综合、推理、论证等方法建立机械功和功率概念，促进能量观念和科学思维的形成。这部分内容与科学、技术、社会、环境联系紧密，让学生进一步体会到物理学的重要意义，增强学习物理的动力。
学习目标与核心素养 物理观念：理解功和功率的物理意义，能用功和功率的计算公式解释生活现象。科学思维：1.通过分析 “力是否做功” 的案例，培养批判性思维；2.对比做功快慢的方法，建立比值定义的科学思维。科学探究：通过 “探究功的原理” 实验，体验科学探究的基本方法（观察、猜想、验证）。科学态度与责任：通过机械做功的利弊分析，体会物理知识在生活中的应用价值，养成实事求是的科学态度。
学情分析 学生们已经对力的概念有了初步的了解，并且对简单机械，例如杠杆和滑轮等基础知识也有所掌握。然而，在理解“功”这一更为抽象的物理概念时，他们可能会遇到一些挑战。为了帮助他们更好地构建这一概念，我们可以利用一些日常生活中的实例，比如搬运重物、推动箱子等活动，来形象地说明“功”的含义。此外，“功率”和“功”这两个概念在学生们的理解中容易产生混淆，因此，通过对比分析这两种概念，可以有效地帮助学生们区分并加深对它们的理解。
重点 1. 做功的两个必要因素；2. 功和功率的计算；3. 功的原理的理解与应用。
难点 1. 判断力是否对物体做功（如力与距离垂直、有距离无力的情况）；2. 功率的物理意义及与功的区别；3. 功的原理的实验验证与理论推导。
材料准备 课件、多媒体素材（如搬运物体视频）、简单机械模型（杠杆、滑轮组）、计算题学案。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情境引入：播放生活中搬运物品的视频（如工人搬箱子、叉车运货物），提问： “推、拉、搬、提等动作在物理学中如何描述？” “小明推箱子未移动，小聪拉动箱子，两者效果是否相同？”引出课题：结合学生回答，指出物理学中用 “功” 描述力的作用效果，用 “功率” 描述做功快慢，板书课题。 观察视频并思考问题，结合生活经验回答 “推箱子未动没效果，拉动箱子有效果”。 从生活情境切入，激发好奇心，建立 “功与力、距离相关” 的初步认知。
讲授新课 一、功的概念与做功条件1. 实验对比：展示 “推箱子未动” 和 “拉动箱子” 的图片，引导学生分析力与距离的关系，得出： 做功的必要因素：①作用在物体上的力；②物体沿力的方向移动的距离。分类讨论：通过 PPT 展示三类不做功的情况： 劳而无功（有力无距离，如举着物体不动）； 不劳无功（有距离无力，如冰壶滑行）； 垂直无功（力与距离垂直，如背书包水平行走）。 提问：“踢出去的足球在草地上滚动，脚是否做功？”3. 即时练习：判断实例中力是否做功（如起重机吊重物上升、人搬石头未动）。二、功的计算1.公式推导：结合实例（用 20N 推力使物体移动 0.5m），推导 W=Fs ，强调单位 “焦耳（J）” 的物理意义（1J=1N m）。2.例题讲解：课件展示例题（推力和重力做功计算），分步板书解题过程，强调 “重力方向竖直，水平移动时重力不做功”。3.学生练习：计算 “将 50N 书举高 4m” 的功，教师巡视指导。三、功率1.问题驱动：对比 “挖掘机和人搬砖”，提问：“如何比较相同时间内做功多少？” “做功时间和做功量都不同时如何比较快慢？”2.概念建构：引出功率定义 ，强调物理意义（描述做功快慢），单位 “瓦特（W）” 及换算（1kW=10 W）。3.实例分析：展示机器铭牌（如洒水车配用功率22.2kW），说明功率是机械的主要性能指标。四、功的原理1. 实验演示：用滑轮组提升重物，对比 “直接提重物” 和 “用滑轮组提重物” 的功，发现使用机械不省功。2. 理论总结：通过杠杆、动滑轮等实例，归纳功的原理：“使用任何机械都不省功”，解释理想状态与实际的差异。 观察图片并分析力与距离的关系，参与分类讨论并回答问题；计算例题并总结解题步骤；思考功率的比较方法，理解比值定义的逻辑；观察实验现象，归纳功的原理。 通过 “实例分析→概念建构→公式推导→实验验证” 的逻辑链，逐步深化理解，培养科学探究能力。
课堂练习 1.用50N的水平拉力分别拉重为100N和80N的两辆车，在粗糙程度不同的水平路面上，沿水平方向匀速前进了10m，则（ ）。A.拉小车做的功多 B.拉两辆车做的功一样多C.拉大车做的功多 D.条件不足，无法比较2.为迎接 2022 年北京冬奥会，运动员积极训练。关于图中的项目，下列说法正确的是（ ）。 A.跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功；B.短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变；C.花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用；D.掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力3.物体A和B叠放在不光滑的水平面上，A的质量为1kg，B的质量为2kg，在B上作用一个水平向右的3N的拉力，使AB一起匀速前进了4m，在这个过程中B对A做功（ ）。A.4J B.12J C.0 D.6J4.小强用100N的力，将重5N的足球踢出30m远处，在球飞出的过程中，他对足球做的功为（ ）。A.3000J B.150J C.0J D.无法计算5.如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列物理量中，不需要测量的是（ ）。 A.他的质量 B.单杠的高度 C.每次身体上升的高度 D.做“引体向上”的时间6.如图所示，是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较，正确的是( ) A.P甲＞P乙 B. P甲＜P乙 C.P甲=P乙 D.无法比较确定7.平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2，则甲与乙（ ）。A.牵引力做功之比为2∶3 B.牵引力做功之比为3∶2C.牵引力的功率之比为1∶1 D.汽车所受的阻力之比为3∶28.初三物理兴趣小组的同学在学习了功率的知识后，想估测某同学上楼的功率有多大，已知该同学从一楼上到三楼用了10s，则他上楼的功率大约是（ ）。A.3 W B.30 W C. 300 W D. 3 000 W
课堂小结 1. 思维导图：通过PPT展示知识框架，详细梳理从“功的定义”开始，逐步深入到“必要因素”，进而探讨“计算方法”，再延伸到“功率的概念”，最后总结“功的原理”；2. 重点回顾：强调在学习过程中需要特别注意的几个关键点，包括“做功的两个必要因素”，即力和位移，以及它们的方向关系；“功率与功的区别”，功率是单位时间内完成的功，而功是力与位移的乘积；还有“功的原理的应用”，如何在实际问题中运用功的原理来解决问题；3. 提问互动：通过提出问题来激发学生的思考和讨论，例如，“为什么使用机械不能省功？”这个问题引导学生理解机械效率的概念；“如何比较不同机械的做功快慢？”这个问题则让学生探讨功率的概念及其计算方法；
板书
课外拓展/课外阅读内容 1. 实践作业：为了更好地理解物理学中的功率概念，你可以亲自进行一项有趣的实验，即测量自己爬楼梯时的功率。在这个实验中，你需要记录下自己的体重，因为这将直接影响到你爬楼梯时所做的功。此外，还要测量你所爬楼梯的总高度，以及完成爬楼梯所花费的时间。通过这些数据，你可以使用功率的计算公式P=W/t（功率等于功除以时间）来计算出你在爬楼梯过程中所消耗的功率。这个实验不仅能够帮助你更直观地理解功率的物理意义，还能让你亲身体验到运动过程中能量的转换。2. 思考题：“为什么汽车在爬坡时需要减速？”这个问题实际上涉及到物理学中的动力学原理。当汽车在平地上行驶时，它需要克服的主要是滚动阻力和空气阻力。然而，当汽车开始爬坡时，除了上述阻力外，还需要克服重力做功，因为汽车需要将更多的能量转化为提升自身高度的势能。根据物理学中的公式P=Fv（功率等于力乘以速度），我们可以看出，如果汽车保持同样的速度爬坡，那么它需要的功率将会增加，因为重力分量的力在增加。为了减少功率的需求，从而减少发动机的负荷，汽车通常需要减速，这样可以降低发动机输出的功率，同时确保汽车能够平稳地爬坡。
特色资源分析和技术手段说明 多媒体资源：通过视频、图片直观展示做功场景，帮助学生理解抽象概念；这些多媒体资源包括了丰富的视频材料和图片，它们能够将复杂的物理过程和概念以直观的方式呈现给学生，从而极大地提高了学生对这些抽象概念的理解和掌握。动态演示：利用课件动画模拟 “力与距离的关系”“机械做功过程”，突破空间想象难点；动态演示是通过精心设计的课件动画来实现的，这些动画能够生动地模拟出力与距离之间的关系以及机械做功的整个过程，帮助学生克服了在空间想象上的难点，使得学生能够更加直观地理解这些物理现象。数据可视化：通过例题板书和计算步骤分解，强化公式应用的规范性。数据可视化技术的应用，使得例题的板书和计算步骤能够以更加清晰和直观的方式展现给学生，这不仅提高了学生对公式的理解和记忆，而且通过规范的步骤分解，加强了学生在实际应用中对公式的正确使用。
教学反思 在教学过程中，我们发现学生对于“力与距离垂直时不做功”这一概念的理解存在一定的难度。为了帮助学生更好地掌握这一知识点，我们可以通过引入更多的实例来进行类比说明。例如，当学生在水平方向上推动物体时，尽管施加了力，但是由于重力的方向与移动方向垂直，因此重力在这个过程中并不做功。通过这样的实例，学生可以更直观地理解力与距离垂直时不做功的原理。为了进一步提高学生的学习兴趣和参与度，我们计划在教学过程中增加小组讨论环节。例如，可以设计一个实验，让学生们亲自验证功的原理。通过小组合作，学生们不仅能够更深入地探究物理规律，还能提升他们的团队协作能力和科学探究能力。这样的教学方法将有助于激发学生的学习热情，使他们更加积极主动地参与到物理学习中来。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑