高中物理《功率》教學設計
教學題目 五、功率
教學目的 透過日常生活中的實例和生產中的實際,在討論中使學生能理解功率的概念。
學會使用功率的基本公式,一解答簡單的物理習題。
教學方法 討論法。
教學內容
引言:在日常生活中和在生產實際中,不僅要考慮機械效率,還有一個重要的`概念,對於生產設計和使用機械做功時必需要考慮的一個物理量。
我們要透過幾個典型問題的討論,理解它,認識它的重要性。
【例1】 建築工地上需要將1000塊磚送到15米高的樓上。
方法如下:
1.人用筐將磚運送到樓上。
2.人用滑輪將磚運送到樓上。
3.使用起重機將磚運送到樓上。
提問:以上三種方法,除了機械效率不同外還有什麼不同。(待學生思考不必要求立即回答)。
【例2】 一個人用通常的步伐走上三樓,或以快速地跑到三樓上。
提問:兩種方法所做的功的情況有何不同。(要求同上題,先認真去思考,不必急於作答。)
【例3】 有一個重型的機器,需要推至距100米遠的廠房內。
方法有三:
1.工人們用推力推到廠房內。
2.工人們用車推到廠房內。
3.用馬車拉到廠房內。
提問:三種方法完成此功有何不同。
對比上述三例,當人們完成一定的功時,存在着一個具體的實際問題是什麼?
啓發同學得出答案:
物體做功有快、有慢。
在例1中起重機做功快。
例2中人跑到三樓做功快。
例3中用馬車做功快。
物理學裏用功率來表示物體做功的快慢,板書:因此,單位時間裏完成的功,叫做功率。
根據定義可得出:
板書:各物理量的國際單位,寫在公式中。
1瓦特=1焦耳/秒,1千瓦=1000瓦,1兆瓦=106瓦特。
指出:功率是機器的主要技術性能之一。
功率小,做功慢,耗能少。
功率大,做功快,耗能多。
【例題】 高出水面30米處有一個容積是50米3的蓄水池,要用一臺離心式水泵抽水給蓄水池,1小時能把水池充滿即可,這臺水泵的功率至少是多少千瓦?
已知:h=30米,V=50米3,
t=1小時=3600秒,
求:P
解:分析,根據已知條件
m=V。
m=1×103千克/米3×50米3=5×104千克
所以G=5×105牛頓。
W=Gh
=5×105牛頓×30米=15×106焦耳。
答:這臺水泵的功率至少是4.2千瓦。
指出:根據已知條件和所求的物理量的基本公式,知道水泵是克服水重而做功,故在題內首先根據水的質量求出水重,這樣再代入功率的基本公式中求功率。
爲什麼題目最後所求的是“功率至少是”多少千瓦?爲什麼不求等於多少或者求最大是多少千瓦。
這是因爲在實際中水泵有軸功率和配套功率的區別,軸功率是指單獨水泵本身所能完成的功率,如果按題內所求功率,只能滿足軸功率,那麼水泵是無法工作的,因爲水泵必須同其它機器配合使用才能工作,所以配套功率是要大於軸功率的,這是否是功率越大越好呢?不是的,因爲功率越大,必定耗電或耗油多,是不符合經濟效益的。
作業:P177 習題10、11。
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