功和功率的教学设计

2022-08-10

第一篇：功和功率的教学设计

《功和功率》复习教案

《功、功率和效率》复习教案

一、学习目标：

1. 能通过复习进一步认识功的概念、理解做功的两个必要因素; 2. 理解功和功率的计算公式，并能进行有关运算;

3. 认识定滑轮、动滑轮，了解简单的滑轮组，理解什么是机械效率。

二、重、难点：

1. 理解做功的两个必要因素;理解功和功率的计算公式，并能进行有关运算。

2.认识简单的滑轮组，会计算其机械效率。

三、教学思想：

由于三年级教学时间紧、任务重。在上课前小组教研确定复习版块，把教材重新组合，力求高效。一般在教学前让学生做复习提纲，通过做复习提纲，把本课中的知识点进行剖析并记忆，在课堂上主要检查学生的理解情况，通过中招题进行练习，达到复习的目的。

四、教学过程：

(一)巩固训练(夯实基础、备战中招) 版块一：功

教师先提问并讲解做功的两个必要因素，通过课件列举没有做功的例子：如“搬而未动”是有力没有距离;汽车关闭发动机后，由于惯性向前滑行一段距离，在这个过程中牵引力没有做功，因为有距离没有牵引力;吊车吊着物体沿水平方向移动一段距离，拉力没有做功，因为在拉力的方向上没有移动距离，题中给的距离与拉力垂直，没有关系。然后让学生练习： 1.下列有关力做功的说法中正确的是：( ) A. 书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功。 B.用水平力推着购物车前进，推车的力做了功;

C.吊车吊着货物在水平方向上前进了5m,拉力对货物做了功; D. 小明把书从地面上捡起来，小明没有对书做功 ;

2.一个同学用120N的力，将一个4N重的足球踢到25m远处。对他踢球时做功的情况，下列说法中正确的是：( ) A.做功300J B.做功100J C.没有做功 D.做了功，但条件不足，无法计算做功的多少 3.小明将放在水平面上重为3N的物理课本水平匀速拉动0.5m。所用的水平拉力为1N,则课本重力做功 J,水平拉力做功 J。

学生在说答案的过程中要求讲方法，这样可以加深理解;另外做完后对版块一进行总结。版块二：功率

教师先举例两个学生比赛爬楼，问在这个过程中做功没有?做了功，怎样比较做功的快慢呢?启发学生思考：假如他们体重相等，让他们爬上同样的高度，比较时间;也可以比较在同一时间内看谁上的高;假如体重不同，上的高度、用的时间都不同，只能分别计算，比较他们在单位时间里做的功。从而引出功率，在这个过程中也体现了物理中的“控制变量法”。然后让学生进行练习： 1.一辆车开进了泥潭中，司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示，若司机用750N的拉力在5s内将汽车水平匀速拉动1m，那么司机所做的功是 J,司机做功的功率是 W。 2.关于功和功率的说法正确的是( ) A.做功快的机器，它的功率一定大 B.做功多的机器，它的功率一定大

C.做功多并且用的时间长的机器，它的功率一定大 D.物体做功所用时间越短，功率越大

3.中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm,则他跳绳时的功率最接近( )

A.5W B.50W C.500W D.5000W 学生在说答案的过程中要求讲方法，这样可以加深理解;另外做完后对版块一进行总结。

版块三：滑轮组的效率

1.机械效率的计算公式： 2.如右图，用拉力F拉着货物上升了一定高度，则

此滑轮组中做的有用功是 ;

额外功是 ; 总功是。 3.总功、有用功、额外功三者之间的关系是。 4.如何提高机械效率?

这部分内容让学生通过小组交流进行解决，对于“如何提高机械效率?”学生回答的不全面，教师可通过公式进行引导。然后结合中招试题进行练习，看学生的理解、掌握情况。

(二)、中考链接(把握现在、成就未来) 1.如右图所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右移动了3m,在这个过程中( )

A.拉力F做了150J的功 B. 拉力F做了300J的功 C重力做了600J的功. D. 重力做了1200J的功

2.一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比( )

A.有用功减少，总功减少 B.有用功增加，总功增加 C.有用功不变，总功不变 D.有用功不变，总功减少

3.在新农村建设中，为将一批建材运到10m高的施工处，工人利用如图所示的滑轮组提升建材。装置中动滑轮重100N,工人每次匀速提升一箱重400N的建材，不计绳重和摩擦。试问：

(1)每次提升建材时的有用功、额外功各是多少? (2)该滑轮组的机械效率是多少?

第三题找两、三个学生演板，然后让其它学生指出不足、不妥之处，引起学生注意。

课讲完后给学生五分钟时间让学生在小组内交流，不懂得问题通过小老师讲解进一步掌握。课后反思：本节课作为一节复习课，采用教师简单讲解，学生练习的方式，讲练结合，学生掌握的比较好。在授课中让学生分析问题，大面积提问学生，努力体现“教师引导、学生为主体”的教学方式，学生参与面广，精力集中，另外有利于培养学生分析、解决问题的能力及语言表达能力。不足之处是讲的点儿有点多，但知识面不够广，还有难度不高。在今后教学中要加强备课，把复习课上好、上实，努力提高课堂效果。

《功、功率和效率》复习教案

九年级物理

张

雪

彩

第二篇：_功和功率计算题有答案

功和功率计算题

1、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧)，汽车发动机在这段时间内的功率

33为63kW。若燃油的密度是0.8×10kg/m，求：

(1)汽车行驶速度是多少?【21m/s】

(2)汽车行驶过程的牵引力是多大?【3.0×103N】

2、小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图1所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW。请运用所学的知识解答下列问题。(汽油的热值为4.6×107J/kg)

(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?【1150N】

()观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压

力哪一个大?为什么?【静止时对路面的压力大，因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速大，对汽车的压强小，使

汽车有一个向上托力】

图

3、一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10 min，消耗的汽油为1.2Kg。汽车匀

37速行驶时受到的牵引力F=1.2x10N，汽油的热值q=4.6 x10J/Kg。问：

(1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是多少?

【9.2×104W】

(2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?【2.4×104W】

(3)比较(1)和(2)的结果，你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可)。

【两种功率不相等，热量损失，汽油没有完全燃烧】

4、某辆小轿车油箱内装有32kg汽油，司机小李驾车沿高速公路到某地旅游，路程为300km.假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为920N.已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为机械能，汽油的热值为4.6×107J/kg.求：

(1)汽车到达目的地牵引力所做的功;【2.76×108 J】

5、如图3所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0.2m，在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求在此过程中：

(1)铁明竖直向上跳的平均速度是多大?【0.24m/s】

(2)铁明克服重力做功是多少?【1200J】

(3)铁明做功的总功率是多大?【400W】

6、在青海玉树的抗震救灾中，挖掘机发挥了重要作用。TY160型挖掘机发动机

额定功率为120kW，质量为1.5×104kg，挖掘机与地面的接触面积为1.25m2。取

g=10N/kg，求：

⑴挖掘机对水平地面的压强;【6×104Pa】

⑵挖掘机以额定功率在平直的场地上以5.4km/h的速度匀速前进了15m，挖掘

机所做的功及受到的阻力。【1.2×106J】【80000N】

13、云南省政府决定，在两年内要把昆明打造成环境优美，人文和谐的一流城市。

为了解决城市交通堵塞问题，重新修建立交桥。如图6所示，用“塔吊”起重

机在50秒内把一块质量为5×103kg的钢混桥板从地面匀速吊起7m。起重机

的机械效率为70﹪，求：

(1)起重机钢绳对桥板的拉力;【5×104N】

(2)起重机对桥板所做的功;【3.5×105J】

图7

15、小明利用如图8所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，

所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m/s。(己知每层楼高3m)

求：

(1)小明所用的时间;【150S】

(2)拉力的功率;【108W】

(3)所做的额外功;【2700J】

(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提

升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?

【变小,提升相同的重物到相同的高度，所做的有用功相同;

了

一个动滑轮，所做的额外功增加，使得总功增大，所以新滑轮组的机械效率变

小】

16、如图9所示，某矿产工人用200N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平地

面匀速向右运动，在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。求：(g取

10N/kg)

(1)人拉绳子的速度;【0.8m/s】

(2)滑轮组对物体做功的功率;【128W】

(3)滑轮组的机械效率。【80﹪】

17、如图10所示，小明参加社会实践活动，帮助工人师傅用一块4.5m长木板，

将450N的货物拉到1.5m高的汽车车箱里。

(1)若不计摩擦时，所用的拉力是多大?【150 N】

(2)考虑摩擦，实际拉力是200N，机械效率是多少?【75﹪】

第三篇：电功和电功率练习题

一、选择题

1.一只断灯丝的灯泡，摇接灯丝后使用，要比原来亮一些，这是因为灯丝的 [ ]

A.电阻变小 B.电阻增大

C.电阻率减小 D.电阻率增大

2.两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为 [ ]

3.将一根电阻丝接在某恒定电压的电源两端，电流做功的功率为P。若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接入该电源。则它的功率为 [ ]

A. 4P B.0.25P

C.16p D.0.125P

4.一根电阻丝在通过2C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 [ ]

A.U=4V B.U=8V

C.E=16J D.E=32J

5.两只灯泡分别接在两个电路中，下列判断正确的是 [ ]

A.额定电压高的灯泡较亮

B.额定功率大的灯泡较亮

C.接在电压高的电路两端的那盏灯较亮

D.在电路中实际功率大的灯较亮

6.图1中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a，b之间的电阻是R，在a，b之间加上电压U，测得流过这电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是： [ ]

C.UI D.I2R+UI

7.图2中M，N接稳压电源，a，b间断开时，Uab=120V，a，b间接入“220V，100w”的灯泡时，Uab=110V.则此时电源输入M、N的电功率为 [ ]

A.25W B.27.27W

C.102.27W D.2.27W

[ ]

A.公式①适用于任何电路的电功率

B.公式②适用于任何电路的电功率

C.公式①、②、③均适用于任何电路的电功率

D.以上说法均不正确

9.一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为 R。设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同的时间内 [ ]

A.电炉和电动机产生的电热相等

B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率

C.电炉两端电压小于电动机两端电压

D.电炉和电动机两端电压相等

10.输电线总电阻为r，输送的电功率是P，送电电压U，则用户得到的功率为 [ ]

11.在电动机正常工作时，每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是 [ ]

A.电功等于电热

B.电功等于电热的0.24倍

C.电功等于电动机输出的机械功

D.电热仅为电功的一部分

二、填空题

13.在一根导线两端加上一定的电压，每秒内发出一定的热量，今将这根导线均匀地拉长为原来的n倍后，再加上同样的电压，则这根导线每秒所产生的热量是原来的______倍。

14.相同材料制成的导线 A和B长度相同。导线A的截面半径是B

两导线横截面的电量之比为______，电流对A和B两导线做功之比为______，A和B两导线两端的电压之比为______。

15.一个标明“1kΩ，10W”的电阻，允许通过的最大电流为_____，允许加在这个电阻两端的最大电压为______。当这个电阻两端的电压为40V时，它消耗的实际功率为______。(设电阻阻值不随温度变化)

16.“220V、5.5kW”的电动机，电阻为0.4Ω，它在正常工作时的电流为______A，1s钟内产生的热量是______J，1s内有______J的电能转化为机械能。

三、计算题

18.某滑动变阻器上标有“20Ω、 0. 2 A”字样，现将固定端A和滑动端P接在3V的电源上，并保持电压不变，如图5所示。在P由B端向A端滑动过程中，AP段电阻允许消耗的最大功率是多少?这时AP段电阻值多大?

19.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：

(1)电动机正常工作时的输出功率。

(2)如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大?(提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)

电功和电功率练习题答案

一、选择题

1、A

2、C

3、B

4、BD

5、D

6、C

7、B

8、A

9、ABC

10、B

11、D

二、填空题

三、计算题

18、0.6W，15Ω

19、1.5W，8W

第四篇：高一物理电功和电功率教案

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14.5 电功和电功率

一、教学目标

1. 理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。 2.了解电功和电热的关系。

3.了解公式QIRt(PIR)和Q22U2Rt(PU2R)的适用条件。

.4。知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 5.能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

二、教学重点、难点分析

1.教学重点在于区别并掌握电功和电热的计算。

2.难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。 3.疑点在于有的学生认为额定功率大的灯泡一定比额定功率小的亮。 4.解决办法

①通过实物展示，使学生理解电能与其他形式能的转化，加强电路中能量转化的感性认识。

②通过演示实验，使学生理解用电器的实际功率和额定功率的区别。

三、教学方法：实验演示，启发式教学

四、教

具：灯泡“3.8V 0.3A”、灯泡“220V 40W”、灯泡“220V 100W”、伏特表、电流表。滑动变阻器(1.5A 50Ω)、电源(6-8V)、电键、电吹风(带有“220V 40W”标记) 幻灯片投影仪

五、教学过程：

(一)新课引入

在高一我们已经知道，能量是以不同的形式存在的，不同形式的能量可以相互转化，请同学们举出电能转化为其他形式能的例子。

电能→机械能，如电风扇、电吹风电能→内能，如电热器电熨斗、电饭堡电能→化学能，如电解槽能量的相互转化是如何实现的?

能量的相互转化是通过做功来实现的，功是能转化的量度。

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高中物理辅导网http:/// 对于电能转化为其他形式的能，又是什么力做功来实现的?如何来计算这种功的大小呢?让我们一起来学习电功、电功率这一节内容。

(二)新课教学

1.电功和电功率

什么是电功?其计算公式如何?是如何得到的?

在导体的两端加上电压，导体内建立了电场。自由电子在电场力的作用下定向移动，电场力对自由电子做了功，这个功简称为电功，通常说成电流做的功。

对一段导体而言，两端的电势差为U，把电荷q从一端搬到另一端，电场力做功W=qU，若在导体中形成电流I，则q=It(在时间t内，搬运的电量为q)

∴W=qU=UIt就是电功的表达式

说明(1)表达式的物理意义——电流在一段电路上的功跟这段电路两端的电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。

(2)适用条件 I、U不随时间变化——恒定电流

(3)单位 W、U、I、t单位分别为焦耳、伏特、安培、秒即1J=1V·A·s (4)实质电能转化为其他形式的能，是通过电功来实现的。电流做了多少功，就有多少的电能转化为其他形式的能。

什么是电功率，电功率的计算公式如何?是如何得到的? 电功率是表示电流做功快慢的物理量。即

p=W/t=UIt/t=UI 说明(1)表达式的物理意义——一段电路上的电功率跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。

(2)适用条件 U、I不随时间变化

(3)单位 P、U、I单位分别为瓦特、伏特、安培即

1W=1J/s (4)实质表示电能转化为其他能的快慢程度。

由公式P=UI可知，随着U、I的增大，P也将增大，P是否可以无限增大呢? 首先我们要弄清额定功率和实际功率的概念。

额定功率是指用电器在额定电压下工作的功率，是用电器正常工作的最大功率。实际功率是指用电器在实际电压下工作的实际的功率。

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高中物理辅导网http:/// 电路图中各元件，小灯泡标有“3.8V 0.3A”标记。出示画有右图的幻灯片，引导学生按电路图接好电路

(提醒学生注意伏特表、安培表的正负极及滑动变阻器的接法) 讲清实验目的是测量小灯泡在不同的电压下工作的实际功率。调节滑动变阻器，使伏特表读数分别为2.0V、3.0V和3.8V观察灯泡亮度的变化，并在图中记下安培表的对应值，请计算这三次的小灯泡的电功率P

1、P

2、P3

即 P1=U1I1=2.0×0.22W=0.44W P2=U2I2=3.0×0.28W=0.84W P3=U3I3=3.8×0.30W=1.14w ①P

1、P

2、P3是小灯泡在U1=2.0V、U2=3.0V、U3=3.8V的电压下工作的实际功率，在这三种情况下，灯泡都能正常工作。

②由计算可知P1

出示220V 100W、220V、40W灯泡，并说明“100W、40W”分别是它们的额定功率。说明一般家用电器的额定功率，如电吹风“220V 400W”、白炽灯“220V 60W”、空调 “220V 800 W 3000 W”，饮水机(制冷500W、制热100W)，电饭褒“220V 1200W”等，提醒学生节约用电、节约电能。

是不是额定功率大的灯泡比额定功率小的灯泡一定亮呢?

出示“3.8V 0.3A”灯泡和“2.5V 0.3A”小灯泡，计算它们额定电功率分别为P1=3.8×0.3W=1.14W，P2=2.5×0.3W=0.75W。把“3.8V 0.3A”的灯泡接入电路，使伏特表示数为2.0V。再把“2.5V 0.3A”的小灯泡接入电路，使伏特表示数2.5V，观察灯泡的明亮程度。

灯泡明亮程度由其实际功率决定，与额定功率无关。加给用电器的电压，可不可以超过额定电压呢?

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高中物理辅导网http:/// 继续做上述实验，减少变阻器的阻值，观察伏特表、安培表的示数和小灯泡的亮度，当伏特表的读数约为5.2V时，小灯泡熄灭。

加在小灯泡的电压比额定电压大不多时，随着电压的增大，灯泡越来越亮，说明灯泡的实际功率超过了额定功率，并在逐渐增大。当电压增到一定值时，灯丝被烧断。

实验说明，加给用电器的电压不应超过额定电压，否则就有可能使用电器损坏。从这个实验中我们得到什么启示?

我们在使用电器的时候，一定要先检查实际电压是否符合额电电压，保证用电安全。 2.电功率和热功率

电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，描述它的定量规律是焦耳定律。

学生一般认为，W=IUt，又由欧姆定律，U=IR，所以得出W=I2Rt，电流做这么多功，放出热量Q=W=I2Rt。这里有一个错误，可让学生思考并找出来。

错在Q=W，何以见得电流做功全部转化为内能增量?有无可能同时转化为其他形式能?

英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律。

(1)内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。

(2)表达式：Q=I2Rt 对于纯电阻导体而言，根据欧姆定律，U=IR，所以Q=I2Rt=I·IRt=IUt=W，电流做功完全用来生热，电能转化为内能。

说明：焦耳定律表明，纯电阻电路中电流做功电能完全转化为内能，且电热Q=I2Rt。 (3)简单介绍产生焦耳热的原因：

金属中自由电子在电场力作用下定向移动，由于电场力做功，电子动能增加，但不断地与晶格(原子核点阵)碰撞，不断把能量传给晶格，使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧，从而温度升高。

(4)纯电阻电路中的电功和电功率

①电功W=Q= IRt，对所有电路中电阻的生热都适用。结合纯电路电路欧姆定律 U=IR，I=

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Q=IUt=IRt=②电功率P=Qt2U2Rt

=I2R，对所有电路中电阻的电热功率都适用。

结合纯电阻电路欧姆定律U=IR

P=UI=IR=2U2R

(5)非纯电阻电路中的电功和电功率(以含电动机电路为例)

非纯电阻电路中，电能与其他形式能转化的关系非常关键。以电动机为例，电动机电路如图所示，电动机两端电压为U，通过电动机电流为I，电动机线圈电阻为R，则电流做功或电动机消耗的总电能为W=IUt，电动机线圈电阻生热Q=I2Rt，电动机还对外做功，把电能转化为机械能，W′=W-Q=IUt-I2Rt，W′是电动机输出的机械能。

这是一个非纯电阻电路，可满足U=IR，且W′>0，则有U>IR。

考虑每秒钟内能量转化关系，即功率，只要令上述各式中t=1s即可，可得总功率P总=IU，电热功率P热=I2R，输出功率P出，三者关系是P总=P热+P出，即P出=IU-I2R。

(三)例题精讲

【例】某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量m=50kg，电源提供恒定电压U=110V，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A，求电动机线圈电阻R(g=10m/s)。(4Ω)

(四)布置作业

1.把课本158页练习三(2)、(3)、(5)题做在作业本上。 2.把课下完成练习三(1)、(4)题做在课本上。说明：

1.利用常用电器的展示，使学生回到日常生活，调动学生的学习兴趣和注意力。 2.引导学生观察演示实验，参与读数、记数，学会如何分析数据，处理问题得出结论。

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