生活要敢于理解挑战，经受得起挑战的人才可以领悟生活非凡的真谛，才可以达成自我无限的超越，才可以创造魔力永恒的价值。以下是智学网高中一年级频道为你收拾的《人教版高一物理下册学案》，期望你不负时光，努力向前，加油！

常识与技能

1.学会共点力的平衡条件，会用来解决有关平衡问题.

2.了解超重和失重的定义，了解超重和失重产生的条件.

过程与办法

1.通过运用牛顿定律解决平衡问题和超重、失重问题，培养学生运用数学常识解决物理问题的思维意识.

2.通过体验电梯内的超、失重现象和察看剖析体重计上的下蹲过程中的现象，领会物理学的研究办法.

情感态度与价值观

通过搜集航天器中的超、失重现象，知道国内航天科技的收获，培养学生的民族自豪感和提升对科学常识的兴趣.

教学重点

1.共点力用途下物体的平衡.

2.超重和失重.

教学难题

超重和失重.

复习导入

师生一同回忆：（教师主要设问引导学生积极考虑，开启思维之门）

1.力的正交分解法.

力合成的平行四边形定则.

2.牛顿第二定律：F=ma,特征用牛顿定律解决问题（二）教学设计

1、共点力的平衡条件

桌上的书、屋顶的灯，虽然都遭到力有哪些用途，但都维持静止.火车车厢遭到重力、支持力、牵引力、阻力用途，但仍可能做匀速直线运动.

假如一个物体在力有哪些用途下维持静止或匀速直线状况，大家就说这个物体处于平衡状况.（教师要将问题具体化，条理分明，语言精练）

问题1：处于平衡状况的物体有哪些特征？物体若受多个共点力维持平衡，应满足哪些条件？

讨论：（1）处于平衡状况的物体，其状况不发生变化，加速度为0.

（2）依据牛顿第二定律F=ma,当物体处于平衡状况时，加速度为0，因而物体所受的合外力F=0.

结论：共点力用途下物体的平衡条件是合力为0.

问题2：若一个物体受三个力而处于平衡状况，则其中一个力与另外两个力的合力间满足什么样的关系？

这个结论能否推广到多个力的平衡？

讨论：三个力平衡，合外力为零，则其中一个力与另外两个力的合力一定大小相等、方向相反.推广到多个力的平衡，若物体受多个力有哪些用途而处于平衡状况，则这类力中的某一个力肯定与其余力的合力大小相等、方向相反.

例1课件展示教程中例题、三角形悬挂结构及其理想化模型.

悬挂路灯的一种三角形结构用牛顿定律解决问题（二）教学设计F1、F2的大小与θ角有哪些关系？

图4-7-1图4-7-2

学生交流讨论，并写出规范解题过程

人对地板的重压F′与地板对人的支持力F的大小相等，即F′=m.[来源:Zxxk.Com]

讨论：当电梯加速上升（或减速降低）时,a>0,m>mg,人对地板的重压比人遭到的重力大.

超重现象：物体对支持物的重压（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，称为超重现象.

超重现象产生的条件：物体具备竖直向上的加速度，即做加速上升或减速降低运动.

当电梯加速降低（或减速上升）时，加速度向下,a<0,m[来源:Z|xx|k.Com]

失重现象：物体对支持物的重压（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，称为失重现象.

失重现象产生的条件：物体具备竖直向下的加速度，即做加速降低或减速上升运动.

假如物体以大小等于g的加速度竖直下落，则m=0，物体对支持物、悬挂物完全没用途力，仿佛完全没重力用途，这用牛顿定律解决问题（二）教学设计种状况是完全失重状况.

特别提示：（1）当系统中的一部分物体具备向上（或向下）的加速度时，它对支持物的重压（或对悬挂物的拉力）也会大于（或小于）系统的重力，这种现象称为部分超（或失）重现象.

（2）物体在超重和失重过程中所遭到的重力并没变化，变化的只不过重力产生有哪些用途成效.物体具用牛顿定律解决问题（二）教学设计有向上的加速度时，它的重力产生的成效加大，这就是超重；当物体具备向下的加速度时，它的重力有哪些用途成效减弱，这就是失重；当物体具备向下的大小为g的加速度时，重力产生的成效完全消失，这就是完全失重现象.

做一做

人站在体重计上，分别下蹲或起立时，察看体重计示数的变化状况，并讲解这种现象.

察看与描述

课堂练习（教师通过具体例子，层层设问，多方面，不断激起学生考虑，培养学生发现问题，剖析问题，解决问题的能力）

弹簧上挂着一用牛顿定律解决问题（二）教学设计个水平m=1kg的物体，在下列各种状况下，弹簧秤的示数各为多少？（取g=10m/s2）

（1）以v=5m/s速度匀速降低.

（2）以a=5m/s2的加速度竖直加速上升.

（3）以a=5m/s2的加速度竖直加速降低.

（4）以重力加速度g竖直减速上升.

分析：对物体受力剖析，

（1）匀速降低时，由平衡条件得F=mg=10N.

以向上为正方向，由牛顿第二定律

F-用牛顿定律解决问题（二）教学设计mg=maF=m=15N.

取向下方向为正方向，由牛顿第二定律

mg-F=maF=m=5N.

（4）取向下方向为正方向，由牛顿第二定律

mg-F=mgF=0N

处于完全失重状况.

下蹲前，体重计的示数等于人的重力；最初下蹲时，体重计示数减小；在下蹲结束时，体重计的示数又增加到大于人的重力.后下蹲完成后,体重计的示数第三与人的重力相等.

站立过程中，开始时体重计示数大于人所遭到的重力.然后体重计示数再减小，小于人所遭到的重力.后稳定时，体重计示数第三与人的重力相等.

讨论交流

下蹲前，人处于静止状况，重力和人遭到的支持力是一对平衡力，大小相等、方向相反，人对体重计的重压与人遭到的支持力是用途力反用途力，故体重计示数与重力相等；最初下蹲时，人的重点具备向下的加速度而处于失重状况，因而人对体重计的重压小于人本身的重力，体重计示数减小；降低到肯定阶段后人重心势必要减速降低，具备向上的加速度而处于超重状况，对体重计的重压大于人本身的重力.因而体重计的示数大于本身的重力；当人完全静止时，又处于平衡状况，而示数等于重力.

站立过程开始时，人的重点向上加速，具备向上的加速度，处于超重状况，故示数大于人的重力；站到某一程度，重心又开始做向上的减速运动，加速度方向向下，处于失重状况，此时示数小于人的重力.

拓展深化：完全失重状况下，平时所有由重力产生的物理现象都会完全消失，天平不可以再通过正常的操作而测量物体的水平；浸在液体中的物体不再遭到浮力有哪些用途；液柱也不再产生向下的压强等.（让问题意识贯穿教师与学生的教与学中，让学生掌握主动学习，深度考虑，增强学生的发现问题、提出问题、解决问题的能力！）

板书设计

用牛顿定律解决问题（二）

1.平衡状况：物体维持静止或匀速直线运动的状况[来源:Z_xx_k.Com]

共点力的平衡条件：在共点力用途下物体的平衡条件是合力为0

2.超重和失重

（1）超重：物体具备竖直向上的加速度时，对支持物的重压（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，称为超重现象

（2）失重：物体具备竖直向下的加速度时，对支持物的重压（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，称为失重现象。

1、常识与技能

（1）理解功率的概念及额定功率与实质功率的概念；

（2）P=w/t，P=Fv的运用。

2、过程与办法

（1）P=w/t一般指平均功率，为瞬时功率；

（2）P=Fv，剖析汽车的启动，注意常识的迁移。

3、情感、态度与价值观：感知功率在日常的实质应用，提升学物理科学的价值观。

教学重点：理解功率的定义，并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。

教学难题：正确区别平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并可以借助有关公式计算平均功率和瞬时功率。

教学办法：教师启发、引导，学生自主阅读、考虑，讨论、交流学习成就。

教学工具：投影仪、投影片、录相资料、C人工智能课件。

教学过程：

第三节功率

新课导入

在学习了功之后，大家来回忆一下如此的问题：力对物体所做的功的求解公式是什么?

功的概念式是：W＝F·L·cosplaya。

一台起重机在1min内把lt重的货物匀速提到预定的高度；另一台起重机在30s内把1t货物匀速提到相同的高度。这两台起重机做的功是否一样呢?

两台起重机对物体做功的大小相同，那样这两台起重机做功有没不同呢?有什么不同?（不同就是他们做功的快慢不同）为了进一步研究力对物体做功的快慢，大家进入这一节课的主题：功率

（二）进行新课

1、功率：功率是描述力对物体做功快慢的物理量。

还是刚刚这两台起重机，它们对物体做功的快慢不同如何比较它们做功的快慢呢?它们完成这类功所用的时间不同，第一台起重机做功所用时间长，大家说它做功慢；第二台起重机做同样的功，所用的时间短，大家说它做功快。

如此研究的首要条件条件是什么?它们做的功相同，在做功大小相同的条件下比较所用的时间，时间越短，做功越快。

一台起重机能在1min内把1t的货物提到预定的高度，另一台起重机用30s把0.4t的货物提到预定的高度。两台起重机哪个做功更快？你是用什么办法比较它们做功快慢的？

力F1对甲物体做功为W1，所用时间为t1；力F2对乙物体做功为W2，所用时间为t2，在下列条件下，什么力做功快？

A．W1=W2，t1＞t2B．W1=W2，t1＜t2

C．W1＞W2，t1=t2D．W1＜W2，t1=t2

总结：做功快慢的比较有两种方法：一是比较完成相同的功所用的时间；另一是比较在相同的时间内完成的功。

在物理学中，一个力所做的功W跟完成这类功所用时间t的比值w/t，叫做功率。用p表示，则P＝w/t。那样功率的物理意义是什么?功率是描述力对物体做功快慢的物理量。

上式是功率的概念式，也是功率的量度式，P与w、t间无比率关系，做功的快慢由做功的物体本身决定。依据这一公式求出的是平均功率，同时这个公式变形后给大家提供了一种求功的办法：W＝pt。

依据公式，功率的单位是什么?（J／s）瓦特，符号是W。

这两种表示办法是等效的，将来大家就用瓦特作为功率的单位，符号是w，除去瓦特这个单位以外，功率还有一些常用单位，比如千瓦，它和W之间的换算关系是1kW＝1000W，另外还有一个应该淘汰的常用单位马力，1马力＝735W。

功率的这种概念办法叫干什么概念办法?（比值概念法）大家以前学过的哪一个物理量也是用这种办法来进行概念的?

（1）如此概念的物理量很多，比如：密度的概念是水平和体积的比值，压强的概念是重压和面积的比值，电阻的概念是电压和电流的比值等。

（2）高中物理中的速度的概念是位移和时间的比值，加速度是速度变化量和时间的比值。

提示：某一个物理量与时间的比值叫做这个物理量的变化率，速度是位移的变化率，加速度是速度的变化率，功率应该叫做功的变化率。

公式p＝w/t是平均功率还是瞬时功率?

回答：（1）p＝w/t指平均功率。（2）用这个公式也可以表示瞬时功率，当△t→0。时，即表示瞬时功率。

2、对额定功率和实质功率的学习

指导学生阅读教程7页“额定功率和实质功率”一段，提出问题，你对“额定功率和实质功率”是如何理解的通过学生阅读，培养学生的阅读理解能力。

（1）额定功率：指机器正常工作时的大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。

（2）实质功率：指机器工作中实质输出的功率。

机器未必都在额定功率下工作。实质功率一直小于或等于额定功率。实质功率假如大于额定功率容易将机器损毁。机车起动过程中，发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。

3、功率与速度

提问1：力、位移、时间都与功率相联系，请同学们用学过的常识推导出功率与速度的关系式；推不出来的同学可以先阅读教程“功率与速度”部分，然后自己再推导。

剖析：公式的意义。

（1）P=Fv，即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积。当F与v不在一条直线上时，则用它们在一条直线上的分量相乘。

（2）公式P=Fv中若v表示在时间t内的平均速度，P表示力F在这期间t内的平均功率。

（3）假如时间t获得足够小，公式P=Fv中的v表示某一时刻的瞬时速度时，P表示该时刻的瞬时功率。

问题2：汽车等交通工具在启动和行驶过程中，其牵引力和行驶速度是如何变化的？请同学们阅读教程有关内容，用我们的话加以讲解。

依据公式P=Fv

（1）当功率P肯定时，F与v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。当交通工具的功率肯定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换档的方法减小速度来得到较大的牵引力。

（2）当速度v肯定时，P与F成正比，即做功的力越大，它的功率就越大。汽车从平路到上坡时，若要维持速率不变，需要加强油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。

（3）当力F肯定时，功率P与速度v成正比，即速度越大，功率越大。起重机吊起同一物体时以不一样的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率越大。

4、实例探究

关于功率的计算

例1：水平m=3kg的物体，在水平力F=6Ｎ有哪些用途下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：

（1）力F在t=3s内对物体所做的功？

（2）力F在t=3s内对物体所做功的平均功率？

（3）在3s末力F对物体做功的瞬时功率？

分析：物体在水平力F有哪些用途下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，依据牛顿第二定律，可求出加速度a=F/m=2m/s2，则：物体在3s末的速度v=at=6ｍ/s物体在3s内的位移s=at2/2=9m

（1）力F做的功W=Fs=6×9J=54J

（2）力F在3s内的平均功率P==18W

（3）3s末力F的瞬时功率P=Fv=6×6W=36W

关于机车的启动问题

例2：汽车发动机的额定功率为60kW，汽车水平为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10ｍ/s2，问：

（1）汽车维持额定功率从静止起动后能达到的大速度是多少?

（2）若汽车维持0.5ｍ/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能保持多久?

分析：（1）当牵引力F大小等于阻力f时，汽车的加速度a=０，速度达到大值vm，据公式Ｐ=Fv，可得出汽车大速度vmP额=Fv=fvmVm=p/F=P额/f=12m/s

（2）汽车做匀加速运动所能保持的时间应该从开始到汽车达到额定功率的时候，设汽车做匀加速运动时的牵引力为F牵，阻力为f，据牛顿第二定律，有：F牵=f＋ma=0.1mg＋ma=7500Ｎ

当汽车的功率增大到额定功率时，汽车做匀加速过程结束，设这个时候汽车的速度为v′m，据功率公式P=Fv得：v′m=P额/F=8m/s

设汽车能保持匀加速运动的时间为t0，则：

vm′=at0得：t0=vm′/a=16s