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第十四章機(jī)械能(三、功和功率)

目標(biāo)

1．知識(shí)與技能

知道做功是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。

理解功的概念，知道使用任何機(jī)械都不能省功。

理解功率的概念。

2．過程與方法

通過觀察和實(shí)驗(yàn)了解功的物理意義。

3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀

具有對(duì)科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理，有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識(shí)。

說明與建議

功

學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了電功、機(jī)械能，知道了一些能量的知識(shí)，“功”的講解應(yīng)從能量轉(zhuǎn)化的角度入手。課本圖14．3－1中的三幅圖表示在力的作用下，物體的動(dòng)能或勢(shì)能發(fā)生了變化，說明力對(duì)物體做了功。課本圖14．3－2中，物體雖然受力，但是它的動(dòng)能或勢(shì)能都沒有變化，就不能說力作了功。讓學(xué)生理解做功是能量轉(zhuǎn)化的過程。

在第十二章“力和機(jī)械”的學(xué)習(xí)中，學(xué)生知道了使用簡單機(jī)械可以省力或者可以省距離，可先復(fù)習(xí)一下有關(guān)簡單機(jī)械的知識(shí)。

用手直接把物體舉高與使用簡單機(jī)械把物體舉高相同的距離，物體的勢(shì)能的增加是一樣的，而物體勢(shì)能的增加是通過力來完成的。通過對(duì)定滑輪做功的演示、分析，得出力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積是一個(gè)不變量，給出功的定義。這里還可進(jìn)一步用杠桿做演示，表明使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都等于不用機(jī)械而直接用手所做的功。

教師也可嘗試用探究的方式來教學(xué)，向?qū)W生說明，使用任何機(jī)械都不能省功。

由于做功的多少表示能量轉(zhuǎn)換的多少，所以功的單位與能的單位是一樣的，都是焦耳。把一個(gè)普通大小的蘋果舉高1m，做的功大約是1J，讓學(xué)生對(duì)焦耳的大小有大致的概念。

想想議議

這個(gè)討論主要是要使學(xué)生認(rèn)識(shí)功是由“力”和“在力的方向上移動(dòng)的距離”兩個(gè)因素決定的。如果力沒有“在力的方向上”移動(dòng)距離，力就沒有做功。在課本圖14．3－2動(dòng)中，人提著桶雖然很費(fèi)力，但是人的拉力沒有在拉力方向（豎直方向）上移動(dòng)距離，所以人的拉力沒有做功。

功率

這里可先復(fù)習(xí)一下電功率的概念，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了“電功率”，知道電功率表示消耗電能的快慢，也就是電流做功（電能轉(zhuǎn)換成其他能量）的快慢。課本用與速度類比的方法引入功率及其計(jì)算公式，使學(xué)生理解功率的物理意義，懂得它是一個(gè)表示做功快慢的物理量。

這里要強(qiáng)調(diào)剛才學(xué)的“功”和“功率”，與以前學(xué)過的“電功”和“電功率”的含義、單位、符號(hào)都是一樣的。

課本上介紹了一些功率值，意在加深學(xué)生對(duì)功率的物理意義的理解，使學(xué)生對(duì)人和一些事物的功率數(shù)值有個(gè)具體的概念，懂得功率大或小的意思是什么。

想想議議

這個(gè)討論意在讓學(xué)生了解比值的方法是物理學(xué)中一種常用的方法，在其他方面也有許多應(yīng)用。在物理學(xué)中，振動(dòng)次數(shù)與時(shí)間之比表示振動(dòng)的快慢、熔化溫度與時(shí)間之比表示熔化快慢等；在生活中，從媒體中經(jīng)?？梢月牭降慕?jīng)濟(jì)增長率、人口增長率都表示物理量變化的快慢。

課本列舉了一個(gè)計(jì)算功率的例題，意在練習(xí)功和功率公式的應(yīng)用，使學(xué)生加深認(rèn)識(shí)功──力和在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積，功率──單位時(shí)間內(nèi)所做的功。

動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理

1．25kW×4h＝0．4kW×t，t＝250h。

2．不能。甲先到達(dá)山頂表明甲用的時(shí)間較短，但是甲和乙哪個(gè)做的功多并不知道，而功率是由功和時(shí)間兩個(gè)因素決定的，所以不能判定哪個(gè)人的功率大。

3．3．6kw。

4．略。

5．從表中可以看出，洗衣機(jī)的額定洗滌輸入功率是350W，額定脫水輸入功率是220W。實(shí)際洗滌輸出功率、脫水輸出功率是多少等。