初中物理功率教学设计
要教导初中生学好物理，学好功率知识，教学设计必不可少。下面我为你整理了初中物理功率教学设计，希望对你有帮助。
初中功率教学设计
初中物理功率教学 反思
功率的概念来源于生产和生活，功率的知识是机械功概念的进一步延伸，在生产和生活实际中应用的例子很多很广，而且功率与力、功率与速度的关系又是联系实际生活和科学实践的纽带，教学中可充分利用这一优势，使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力，树立正确的价值观。
本节的教学重点是使学生确切地理解功率的概念，会进行功率的计算会利用功率与力、功率与速度的关系P=F·v分析汽车发动机功率一定时，牵引力和速度的关系尝试自己设计实验，测量人在某种运动中的功率。例题的教学不仅可以使学生学会应用基本公式进行计算，而且可以增进学生对平均功率和瞬时功率的理解机动车起动问题的分析过程有利于学生养成分析物理过程的习惯，培养学生的 逻辑思维 能力，综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力，避免简单地套用公式在建立“功率”概念中，让学生通过学习物理研究 方法 ，体会用比值方法来建立新的物理概念，使学生学会思考问题通过充分利用书中的插图以及联系生活中实例的教学，引导学生认识物理与社会生活的密切联系，可以让学生感受生活中物理无处不在，无时不在影响我们的生活，从而激发学生学习物理的兴趣通过学生设计测量人的做功功率的实验，达到学以致用的目的，培养学生运用科学知识解决实际问题能力。
初中物理教学常用方法
1
控制变量法
所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化，最终解决所研究的问题。
可以说任何物理实验，都要按照实验目的、原理和方法控制某些条件来研究。如：导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系，在分别控制导体的电阻与导体两端的电压不变的情况下，研究导体中的电流跟这段导体两端的电压和导体的电阻的关系，分别得出实验结论。通过学生实验，让学生在动脑与动手，理论与实践的结合上找到这“两个关系”，最终得出欧姆定律I=U/R。为了研究导体的电阻大小与哪些因素有关， 控制导体的长度和材料不变，研究导体电阻与横截面积的关系。为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，保证压力相同时，研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
利用控制变量法研究物理问题，注重了知识的形成过程，有利于扭转重结论、轻过程的倾向，有助于培养学生的科学素养，使学生学会学习。还有蒸发的快慢与哪些因素的有关液体压强与哪些因素有关研究浮力大小与哪些因素有关压力的作用效果与哪些因素有关滑轮组的机械效率与哪些因素有关动能、重力势能大小与哪些因素有关研究电流做功的多少跟哪些因素有关系电流的热效应与哪些因素有关研究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系等均应用了这种科学研究方法。
2
转换法
一些比较抽象的看不见、摸不着的物质要研究它们的规律，可转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们。这种方法在科学上叫做“转换法”。如：分子的运动，电流的存在，磁场的存在等， 如：空气看不见、摸不到，我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来认识它分子看不见、摸不到，不好研究，可以通过研究墨水的扩散现象去认识它电流看不见、摸不到，判断电路中是否有电流时，我们可以根据电流产生的效应来认识它磁场看不见、摸不到，我们可以根据它产生的作用来认识它。
再如，有一些物理量不容易测得，我们可以根据定义式转换成直接测得的物理量。在由其定义式计算出其值，如电功率、电阻、密度等。还有测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小大气压强的测量转换成测大气压支持水银柱算的压强测
硬币的直径时转换成测刻度尺的长度测液体压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化通过电流的效应来判断电流的存在通过磁场的效应来证明磁场的存在研究物体内能与温度的关系转换成测出温度的改变来说明内能的变化在研究电热与电流、电阻的因素时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高度在我们研究电功与什么因素有关的时候，我们将电功的多少转换成砝码上升的高度密度、功率、电功率、电阻、压强(大气压强)等物理量都是利用转换法测得的动能与什么因素有关时，看小球在平面上滑动的越远则动能越大，就是将动能的大小转换成了小球运动的远近。以上列举的这些问题均应用了这种科学方法。
3
放大法
在有些实验中，实验的现象我们是能看到的，但是不容易观察。我们就将产生的效果进行放大再进行研究。比如音叉的振动、响度的影响因素很不容易观察，所以我们利用小泡沫球或 乒乓球 将其现象放大。观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭，装水，插上一个小玻璃管，将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成小玻璃管液面的变化。
4
累积法
在测量微小量的时候，我们常常将微小的量积累成一个比较大的量、比如在测量一张纸的厚度的时候，我们先测量100张相同纸的厚度再将结果除以100，这样测量的结果更接近真实的值就是采取的
积累法。要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间，测量出导线的直径，均可用积累法来完成。
5
类比法
在我们学习一些十分抽象的，看不见、摸不着的物理量时，由于不易理解我们就拿出一个大家能看见的与之很相似的量来进行对照学习。如电流的形成、电压的作用通过以熟悉的水流的形成，水压使水管中形成了水流进行类比，从而得出电压是形成电流的原因的结论。
6
理想化物理模型
实际现象和过程一般都十分复杂的，涉及到众多的因素，采用模型方法对学习和研究起到了简化和纯化的作用。但简化后的模型一定要表现出原型所反映出的特点、知识。模型法有较大的灵活性。每种模型有限定的运用条件和运用的范围。
比如： 磁感线，它是不存在的线，但是我们为了便于研究磁场我们人为的引入了一些曲线，将我们研究的问题简化。液柱，求液体对竖直的容器底的压强的时候，我们就选了一个液柱作为研究的对象简化光线，光线是一束的，而且是看不见的，我们使用一条看的见的实线来表示就是将问题简化，利用了理想化模型 。还有匀速直线运动，生活中很少有一个物体真正的做匀速直线运动，在我们研究问题的时候匀速直线运动只是一个模型)
9
科学推理法
一切发声体都在振动结论的得出，在实验中对多种结论进行分析整理并得出最后结论时，都要用到这一方法。
在验证导体的电阻与什么因素有关的时候，经过多次的实验我们得出了导体的电阻与长度，材料，横截面积，温度有关，也是将实验的结论整理到一起后归纳 总结 得出的。在所有的科学实验和原理的得出中，我们几乎都用到了这种方法。
10
比较法(对比法)
当你想寻找两件事物的相同和不同之处，就需要用到比较法，可以进行比较的事物和物理量很多，对不同或有联系的两个对象进行比较，我们主要从中寻找它们的不同点和相同点，从而进一步揭示事物的本质属性。
如，比较蒸发和沸腾的异同点比较汽油机和柴油机的异同点 电动机和热机电压表和电流表的使用。利用比较法不仅加深了对它们的理解和区别，使同学们很快地记住它们，还能发现一些有趣的东西。
11
分类法
把固体分为晶体和非晶体两类、导体和绝缘体。
12
观察法
物理是一门以观察、实验为基础的学科。人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的。著名的马德堡半球实验，证明了大气压强的存在。在教学中，可以根据教材中的实验，如长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测量实验中，
要求学生认真细致的观察，进行规范的实验操作，得到准确的实验结果，养成良好的实验习惯，培养实验技能。大部分均利用的是观察法。
13
比值定义法
如密度、压强、功率、电流等概念公式采取的都是这样的方法。
14
多因式乘积法
如电功、电热、热量等概念公式采取的都是这样的方法。
15
逆向思维 法
如由电生磁想到磁生电
功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。接下来是我为大家整理的高中物理功率教案设计，希望大家喜欢!
高中物理功率教案设计一
一、课前部分
【设计思想】：
1.教材分析：
功率是反映力做功快慢的物理量。功率的概念广泛应用与人们的日常生活和科技之中。学生在初中已经学过功率的概念，引入这一概念并不困难。教科书在本节中首先通过两台起重机做功相同，时间不同，引出功率的概念和定义式，并通过对动力机械的分析，讨论了额定功率和实际功率，最后，根据对物体做功的公式和运动学公式导出功率与速度的关系。
2.学情分析：
初中时学生已经学过功率的初步知识，前面一节学习了功的概念，为本节的教学奠定了一定的基础。在此基础上，进一步区分额定功率和实际功率，了解平均功率、瞬时功率。
3.设计思路：
本节讲述功率的概念，功率公式的应用。功率的概念、功率的物理意义是本节的重点内容，通过类比的 方法 ，比较速度是描述位移变化快慢的物理量，来对功率进行理解。如果学生能懂得做功快慢表示的是能量转化的快慢，自然能感悟出功率实际上是描述能量转化快慢的物理量。要使学生确切地理解公式P=Fv的意义，要通过例题的教学，使学生会应用基本公式进行计算，对平均功率和瞬时功率有所理解。
瞬时功率的概念学生较难理解，这是难点。学生往往认为，在某瞬时物体没有位移就没有做功问题，更谈不上功率了。如果学生没有认识到功率是描述能量转化快慢的物理量，这个难点就不易突破，因此，在前面讲清楚功率的物理意义很有必要，它是理解瞬时功率概念和物理意义的基础。
关于发动机的额定功率与汽车的最大速率之间的关系，采用公式分析加图像表述的形式进行，以便通过分析汽车由开动到匀速行驶的物理过程，使学生养成分析物理过程的习惯，避免简单地套用公式。
【教学目标】：
知识与技能
1. 理解功率的的概念。
2. 知道功率的定义和定义式 ，能够用公式 解答有关的问题。
3. 正确理解公式P=Fv的意义，区别什么是瞬时功率，什么是平均功率，并能用来解释现象和进行计算。
4. 能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题。
过程与方法
通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，理解功率概念。
从功率概念的定义，体会用比值方法建立物理概念的方法。
理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
情感态度与价值观
通过功率概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己的观点，坚持原则，善于合作的良好习惯。
通过对生活中机械的实际功率、额定功率的观察和测量，培养学生积极思考并学以致用的思想。
【学习重难点】：
1. 功率的概念和计算公式。
2. P=Fv及其应用。
【 学习方法 】：类比学习、图像分析。
【课时安排】：2课时。
二、课堂部分——教学过程
【认知与探究】：
教学环节 教学内容 师生互动 设计意图 通过具体事例以及类比法找出表示做功快慢的通用表示，引入功率的概念 下表是三台起重机在工作时的有关数据记录
起重机编号
被吊
物重
匀速上升速度
所用时间
做功
2×103N
4m/s
4s
3.2×104J
4×103N
3m/s
4s
4.8×104J
1.6×104N
2m/s
1s
3.2×104J
比较三个起重机做工的快慢?
比较A和B：它们做功时间相等，WA<wb p="" ，b做功比a快。
比较A和C：它们做功相等， tA<tb p="" 教师：功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢?请同学们思考并提出解决方案。
学生可能有以下认识：
1.选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快
2.选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢
3.类比“速度”的定义方法，用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”。 引导学生思考：如何比较物体做功快慢?讨论中注意培养学生的 发散思维 能力和批判思维能力。
对学生提出的各种方案可能有问题或不完整，教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法，体会比值法定义功率概念。 (一)功率P的有关内容 1.功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率
功率是表示物体做功快慢的物理量的物理量，功率是标量，在国际单位制中功率的单位是瓦特。
2.功率的定义式：
3.物理意义：表示物体做功快慢的物理量。
4.单位：国际单位：瓦特(w)，常用单位：千瓦(kw) 讨论与交流：
小实验：把一段粉笔放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使粉笔开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大，情况会有什么变化?倾角增大时，功率是否也增大? 说明：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。 (二)、额定功率和实际功率 1.额定功率：指动力机器长时间正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。额定功率是动力机器的重要性能指标，一个动力机器的额定功率是一定的。
2.实际功率：指机器工作时实际输出的功率。
动力机器不一定在额定功率下工作，机器长期正常工作时的实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率不应大于额定功率。实际功率长时间大于额定功率时会缩短机器使用寿命甚至会损坏机器(短时间内实际功率略大于额定功率是可以的。 教师：人力直接做功能否像汽车做功那样快呢?汽车做功能否像飞机做功那样快呢?人如果做功过快，会产生什么后果呢?汽车超负荷运转会产生什么后果呢?
教师：奥运 长跑 运动员能否用100m 短跑 的速度来完成5000m的赛跑路程呢?为什么? 让学生通过思考自己身边所熟悉的问题，认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。
(三)、功率与速度：P=Fvcosθ 1.表达式推导：
2.式中F是对物体做功的力，v是物体的运动速度，θ是F和速度v之间的夹角。
3.在F和v同向时θ=0，表达式为：P=Fv。
4.P=W/t是功率的定义式，它普遍适用，不管是恒力做功，还是变力做功，不管是机械功还是电功等它都适用。但由它求得的一般是平均功率。公式P=Fvcosθ，式中θ为F与 v 的夹角。v为物体的对地速度。当v为平均速度时，求得的功率为平均功率，当v为瞬时速度时，求得的功率为瞬时功率。 教师：一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同?为什么?
学生的回答可能有：
⑴载重汽车与地摩擦力较大，牵引力也大，由于行驶速度一样，故相同时间内，载重车的牵引力做功较多，所以载重汽车的输出功率较大
⑵载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小
⑶载重汽车比空车费力，因此载重车的输出功率较空车时要大些。 上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学生分析可能会出现片面和不完整回答，教师要参加到学生的讨论分析中，帮助、启发和引导学生形成正确的认识。得出正确的答案。
接着，教师引导学生思考，如何计算牵引力的功率。(让学生根据所学知识和功率定义式进行推演，培养良好的科学思维能力和思维习惯) (四)、力的平均功率和瞬时功率 1.平均功率
(1)描述力在一段时间内做功的快慢。
(2)计算公式：
P=W/t ①
②
θ=0时， P=Fv ③
注意：应用②③式计算时注意：力F必须是恒力，v为一段时间t内的平均速度。
(3)平均功率对应于一段时间或一个过程，并且同一物体在不同时间段内的平均功率一般不相同，因此说平均功率时一定要说明是哪一段时间内的平均功率。
2.瞬时功率
(1)力在某一时刻的功率，对应于物体运动的某一时刻或某一位置。
(2)计算公式：
P=Fvcosθ
P=Fv (F与v同向时)式中v表示某一时刻的瞬时速度。 教师引导学生阅读课本56页做一做。
分析讨论：
由v=s/t求出的是物体在时间t内的平均速度，代入公式P=Fv求出的功率是F在时间t内的平均功率如果t取得足够小，则v表示瞬时速度，此时由P=Fv求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当v为平均速度时，求得的功率就是平均功率，v为瞬时速度时，求得的功率就是瞬时功率。总结 ：
v是平均速度 ，P是平均功率 (F为恒力，且F与 同向)。
v是瞬时速度，P是瞬时功率。
说明：如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与平均速度相等，故此时平均功率等于瞬时功率。
(五)、对公式P=Fv的讨论 1.此公式的意义是：当力F与物体运动(瞬时)速度v方向一致时，力的实际瞬时功率就等于力F和运动速度v的乘积，对于机车(汽车、火车等交通工具或动力装置)，牵引力F与物体运动速度v一般方向一致，可用公式P=Fv计算实际瞬时功率(称牵引力的功率、发动机的输出功率)，特别注意：F为机车的牵引力，并非机车所受的合力。
2.当P一定时，F∝1/v，即做功的力越大，其速度就越小，如：汽车在发动机功率一定时上斜坡，司机用换挡的办法(变速调节装置)减小速度以获得较大的牵引力满足上坡的需要。
高中物理功率教案设计二
【教学目标】
知识和技能
1.知道功率的物理意义、定义式、单位。
2.理解功率的导出式P=F·v的物理意义，并掌握其用法，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
3.理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。
过程和方法
1.通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，通过功率的定义过程，体会应用比值方法建立物理概念的方法。
2.学会求解各种不同的功率。
3.运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。
情感态度与价值观
1.使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。
2.提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
3.培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。
【教学重点】
1.理解功率的概念。
2.知道功率的种类及其计算。
【教学难点】
1.功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。
2.瞬时功率和平均功率的计算。
【教学时数】 1课时
【教学器材】
投影仪、投影片、录象资料、CAI课件等
【教学过程】
新课导入
教师：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同?请举例说明。
(引发学生思考，让学生从身边生活寻找做功快慢的事例，并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。)
预测学生所举事例可能有：
1、人上高楼(如8层楼)时，乘电梯比走路要快得多
2、 拖拉机 耕地比牛耕地要快得多
3、挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多
4、从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多
5、……
(列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，无处不在，研究功率具有重要的现实意义，并引导学生注意观察身边物理现象，体会到物理知识就在我们身边，感悟物理规律研究的价值，激起学生的求知欲。)
功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人，其做功的快慢是不同的。
(分析一些生产事例、工作场面，或展示一些做功快慢不同的图片。有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景，使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识，从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。)
教师：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1t的货物从地面运到三楼，
方式一：搬运工分批搬运，需时间3h
方式二：用一台起重机提升，需时1min
方式三：用另一台起重机提升，需时30 s
上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：
1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同?
2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同?
结论：对重物所做的功相同，但所用时间不同，说明做功快慢不同。
说明：通过引导学生分析有关事例，形成初步共识：人们选用机械来做功时，不仅要考虑做功多少，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快大卡车比拖拉机做功快拖拉机耕地比牛耕地要快起重吊车比搬运工人做功快抽水机比辘轳提水快，等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。
教师：不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢?请同学们思考并提出解决方案。
(引导学生思考：如何比较物体做功快慢?讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。)
预测学生可能有以下认识：
1、选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快
2、选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢
3、类比“速度”的定义方法，用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”
4、……
说明：对学生提出的各种方案可能有问题或不完整，教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。
教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法，体会比值法定义功率概念。
新课推进
一、功率的含义
1.定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。 (板书)
2.定义式：P=W/ t (板书)
3.物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 (板书)
4.单位：(板书)教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。
国际单位：瓦特(w)，常用单位：千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板书)
W→功→单位：焦耳(J)
t→做功所用时间→单位：秒(s)
换算关系：1kw = 1000 w?1w=1J/s(板书)
说明：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。
5. 功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。(板书)
6. 讨论与交流：
小实验：把一段粉笔放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使粉笔开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过程中粉笔共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大，情况会有什么变化?倾角增大时，功率是否也增大?
提示：
(1)比较不同倾角时的功率，应注意粉笔开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。
(2)实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行推演，使思维更加严密。
7. 一些常见机械做功功率
(1)汽车发动机5×104 W～15×104 W? (2)摩托车约2×103 W?
(3)喷气客机约2×108 W? (4)人心脏跳动的功率1.5W左右
(5)火箭的发动机约1×1013 W? (6)万吨巨轮106W以上
(7)蓝鲸游动的功率可达350kW (8)人的平均功率约1×102 W
(9)优秀运动员短时间内的功率可达1000W?
二、功率P与力F、速度v的关系 (板书)
1. 功率与力、速度的关系推导 (板书)
教师：一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同?为什么?
预测学生的回答可能有：
(1)载重汽车与地摩擦力较大，牵引力也大，由于行驶速度一样，故相同时间内，载重车的牵引力做功较多，所以载重汽车的输出功率较大
(2)载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小
高中物理功率教案设计三
★新课标要求
(一)知识与技能
1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义。
2、 ， 的运用
(二)过程与方法
1、 通常指平均功率， 为瞬时功率
2、 ，分析汽车的启动，注意知识的迁移
(三)情感、态度与价值观
感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观。
★教学重点
理解功率的概念，并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。
★教学难点
正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。
★ 教学方法
教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。
★教学工具
投影仪、投影片、录相资料、CAI课件。
★教学过程
(一)引入新课
不同的物体做相同的功，所用的时间可能不同，或在相同的时间内，做的功可能不同。也就是说做功存在着快慢之分，那么，怎样描述做功的快慢呢?这就是本节课要学习的问题。
(二)进行新课
1、功率
教师活动：一台起重机能在1min内把1t的货物提到预定的高度，另一台起重机只用30s就可以做相同的功。两台起重机谁做功更快?你是用什么方法比较它们做功快慢的?
学生活动：稍作思考回答，后一台起重机做功更快。做相同的功，比较所用时间。
教师活动：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。两台起重机谁做功更快?你是用什么方法比较它们做功快慢的?
学生活动：认真思考，分组讨论，选出代表回答。
教师活动：倾听学生回答，点评。
投影问题：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，哪个力做功快?
A.W1=W2，t1>t2 B.W1=W2，t1<t2<p="">
C.W1>W2，t1=t2 D.W1<w2，t1=t2<p="">
点评：上述条件下，哪个力做功快的问题学生都能作出判断，其实都是根据W/t这一比值进行分析判断的。让学生把这个意思说出来，然后总结。培养学生分析问题的方法。
总结：做功快慢的比较有两种方式：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跟完成这些功所用时间t的比值 ，叫做功率。用P表示，则
物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
上式是功率的定义式，也是功率的量度式，P与W、t间无比例关系，做功的快慢由做功的物体本身决定。根据这一公式求出的是平均功率，同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法：W=Pt。
教师活动：指导学生阅读教材，提问：
1、功率的单位是什么?
2、公式 是平均功率还是瞬时功率?就课本第7页“说一说”栏目中提出的问题分组讨论后回答。
学生活动：学生阅读教材后，小组讨论，回答。
1、由功率的定义式可知，功率的单位由功和时间的单位决定，在SI制中，功率的单位是：瓦特=W)，1W=1J/s，常用单位：千瓦(kW) 1kW=1000 W
2、 指平均功率，当 时，即表示瞬时功率
2、对额定功率和实际功率的学习
教师活动：指导学生阅读教材7页“额定功率和实际功率”一段，提出问题，你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的?
点评：通过学生阅读，培养学生的阅读理解能力。
学生阅读后回答。教师帮助总结、补充。
(1)额定功率：指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。
(2)实际功率：指机器工作中实际输出的功率。
机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。实际功率如果大于额定功率容易将机器损坏。
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
教师活动：提出问题：力、位移、时间都与功率相联系，请同学们用学过的知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材“功率与速度”部分，然后自己再推导。
学生活动：思考老师提出的问题，推导功率与速度的关系式。
点评：培养学生推理能力。
教师活动：巡回指导，发现问题及时帮助学生解决问题。投影学生的推导过程，点评、总结。分析公式的意义。
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在这段时间t内的平均功率
3、如果时间t取得足够小，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：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怎样变化的?请同学们阅读教材相关内容，用自己的话加以解释。
学生活动：阅读教材，讨论、推理、作答。
根据公式P=Fv：
①当功率P一定时，F与v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。
当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。
②当速度v一定时，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，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。
③当力F一定时，功率P与速度v成正比，即速度越大，功率越大。
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10. 九年级物理电功率知识点
另外与室外环境有很大关系，比如室外的温度啊，日照时间啊，风向以及风力大小等。
作为表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"（SI单位为s）这么长的时间内消耗的电能“W”（SI单位为J），那么这个用电器的电功率就是P=W/t（定义式）电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。]（P=U·I）。对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式P=I^2*R和P=U^2 /R。
每个用电器都有一个正常工作的电压值叫额定电压，用电器在额定电压下正常工作的功率叫做额定功率，用电器在实际电压下工作的功率叫做实际功率。
电能的计量
电能单位是焦耳(J)，生活常用千瓦时(KWh)。
电能表测耗电能，用电等于计数差。
1度=1KWh=3.6×10^6J[6]
600r/KWh表示
每耗一度电。转盘转600圈。
转盘转n圈，耗电n/600KWh.
概念与公式
消耗电能的快慢，电功率用P表示。
1秒之内耗电能，叫这电器电功率。
P等电能除时间P=w/t，电压电流两相乘P=UI.
功率单位是瓦特，1(W)等1伏安，1W=1VA.
已知p、t求耗能，W等于p乘t.
电功率计算
电灯电器有标志，额定电压(U0)额功率(P0)。
正常发光用电流，I等P0除U0.I=P0/U0.
电压改变功率变，其中电阻是不变。
遇见电器求电阻，R等U^2除以P，R=U^2/P.
电功率和安全用电
电功率和电流的关系：家庭电路中，电压U=220V是一定的。因为I=P/U，所以用电器的总功率P越大，电路中的总电流I就越大。若电路中的总电流超过安全值，保险丝就容易烧坏。因此，家庭电路中不要同时使用多个大功率的用电器。
去弄个线性音频功率放大器，接成电流负反馈模式，解决这种问题很easy。题目的频率是音频里的低频（20～20KHz），负载也是扬声器的阻抗范围（4～16Ω）。
推荐你用TI的LM3886集成功放，相当好的经典器件，来自于TI收购的国家半导体NSC，峰值电流10A，用在1A电流太小case了，网页链接。如果你正在做TI杯赛，那TI很乐见你用了TI的器件。
去翻它的手册，里面有好多应用电路。或者就当作一个运算放大器来用，接成电流负反馈形式。下图这个串联电流负反馈里的运放，用LM3886替换，外部电源和辅助器件照着LM3886手册自己加上。RL是10Ω的负载，Rf是反馈电阻。电路走线要短粗，防止自激；若有自激，照着手册加上适当的稳定网络。电源电压根据±Vcc >1.2×I×R计算，其中R=Rf+RL
电流取样就用电阻就行，无感电阻，阻值根据你需要的增益替换，公式在图里了。比如需要增益1，也即1V电压产生1A电流，那电阻用1Ω；需要10倍增益，0.1V电压产生1A电流，用0.1Ω电阻。都是标准元件，容易买到，音响发烧友常用。不要用电流互感器之类的感性元件反馈（铁心非线性，不适合宽带）。
1．设计要求
设计并制作具有弱信号放大能力的低频功率放大器。其原理示意图如下：
1．基本要求
（1）在放大通道的正弦信号输入电压幅度为（5～700）mV，等效负载电阻RL为8Ω下，放大通道应满足：
① 额定输出功率POR≥20W；
② 带宽BW≥（50～10000）Hz；
③ 在POR下和BW内的非线性失真系数≤3%；
④ 在POR下的效率≥55%；
⑤ 在前置放大级输入端交流短接到地时，RL=8Ω上的交流声功率≤10mW。
（2）自行设计并制作满足本设计任务要求的稳压电源。
2．发挥部分
（1）放大器的时间响应
① 方波产生：由外供正弦信号源经变换电路产生正、负极性的对称方波：频率为1000Hz、上升时间≤ 1μs、峰-峰值电压为200mVpp。
用上述方波激励放大通道时，在RL=8Ω下，放大通道应满足：
② 额定输出功率POR≥10W；带宽BW≥（50～10000）Hz；
③ 在POR下输出波形上升时间和下降时间≤12μs；
④ 在POR下输出波形顶部斜降≤2%；
⑤ 在POR下输出波形过冲量≤5%。
（2）放大通道性能指标的提高和实用功能的扩展（例如提高效率、减小非线性失真等）。
2、主要电路的设计与计算
1. 功率放大级电路设计
当功率放大器以 的满功率不失真输出时,输出电压的幅度为
为留有充分的余地,取 .由此可以计算功率放大器的总电压增益 ,即
用分贝表示,
功率放大级电路可直接选用集成功率放大器,也可以选用分离元件来组成,但是由于集成功率放大级的调节往往达不到目的,故选用由分离元件晶体管组成的功率放大电路,电路图如下所示：
其中 、 组成差分放大器，如果电路的参数完全对称则电路具有很高的共模抑制比，可以克服由温度变化引起的静态工作点的漂移。晶体管 组成电压放大器，为末级功率放大电路提供驱动电压。晶体管 、 、 、 组成末级功率放大电路，输出端为互补对称的OCL电路。这3级之间采用直流耦合，并引入直流负反馈，电压增益为反馈电阻决定，即 。反馈支路并联电容 可以减小高频自激。
（1） 末级功率放大电路
本设计的技术要求：在额定功率下，输出的正弦波信号的非线性失真系数 3%，效率 55%，所以末级功率放大电路工作在甲乙类比较好。因为工作在甲类状态，虽然非线性失真系数小，但效率较低，一般小于50%；如果工作在乙类状态，虽然效率高较高，但输出波形，容易产生交越失真，达不到非线性失真系数 3%的要求。上图中二级管 、 、 和电位器 是用来调整电路的工作状态的。静态时，调节电位器 ，使A，B间的电压为2.8.V，即近似等于晶体管 、 、 、 的be结电压之和。晶体管 、 、 、 静态时外于微导通状态，O点对地的电压应为0V，从而克服交越失真。
采用+ 、- 双电源供电，由上面计算可得，输出电压的幅度为+20V，则 +20V，为留有余地，选+ =24V，- =-24V。
功率输出晶体管 、 选用一对大功率互补对称的场效应晶体管2N3055和MT2955。其特征频率 ，耗散功率 20W，选 >50。驱动管 、 也是一对互补对称的晶体管，其特征频率 ，耗散功率 500mW，选 >80。
（2） 电压放大电路
电压放大电路给末级功放提供驱动电压 ，晶体管 构成；静态工作点由电阻R4、R8、R9决定，取集电极电流 为6mA左右。电容 是高频电压负反馈支路，防止高频自激。
（3） 差分放大器电路
差分放大器电路由晶体管 、 构成。选择差分放大器电路作为功率放大级的前级，主要是为了提高电路的抗干拢能力。电路的静态工作点由电阻R6和 及R2和 等决定，差分对管的集电极电流通常取1mA左右。
2．前置放大级电路设计
前置放大级电路的主要功能是将5mV~700mV输入信号不失真地放大到功率放大级所需要的1.4V输入信号。因此，需要解决两个问题:一是本级400倍的电压放大倍数和带宽BW>50Hz-10KHz的矛盾二是对5mV-700mV范围内的信号,都只能放大到2V。以满足额定输出功率Po 20W的要求。对于前者，可以采用二级放大器，因为放大器的增益带宽积是一个常数，第级的增益减小，带宽就可以提高。对于后者，可以设计一个音量控制电路或自动增益控制电路，使功放级的输入信号控制在2V左右。根据以上思路，设计的前置放大级电路如下图所示。
其中，NE5532是一个双运放集成运算放大器，可以有来构成 ， 二级放大电路。其主要性能参数如下：
增益带宽积10MHz，转换速率为9V/ ，共模抑制比100 ，输入电阻300k 。设前置放大器的 增益为:
对于幅度为5 mV~700mV的输入信号， 的输出幅度为100mV~14V 。选电源电压+ =24V，- =-24V。第二级放大器的输入信号的大小由音量控制电位器进行控制。设 的增益为
对于100mV的输入信号，不经过电位器 衰减，直接由 放大至2V；对于大于的100mV信号，则调节音量控制电位器 先进行衰减后再放大，使得 经放大后的信号的幅度也为2V，以满足功率放大级输出额定功率 的要求。
3．方波发生器电路设计
方波发生器电路的功能：一是要将信号源输的1000Hz正弦波变为正负极性对称的方波，且 =200mV；二是方波信号要经过放大通道进行放大，使输出达到额定功率 。此外，还要满足方波波形成参数的要求。首先从方波的波形参数考虑，选用快速比较器LM339或LM139组成一个过零比较器，其上升沿和下降沿的时间均小于0.5 。 的同相端接 放大后的正弦波信号，反相端接地，实现过零比较。 的输出为 的对称方波。经R8、R9电阻分压后的输出信号的峰-峰值为200mV。再将开关S1置于2处，方波信号经过放大通道进行放大，使输出达到额定功率 。
4．稳压电源设计
根据以上设计的前置放大级电路和功率放大级电路的要求，需要稳压电源输出的两种直流电压，即前置放大级的 和功率放大级的 。 电压可选用集成稳压电源LM7812和LM7912芯片直接输出， 电压可以选用电压可以调节的集成稳压电源电路芯片LM317、LM337。其性能参数为：输出电压调节范围1.2~37V，最大输出电流，最小输入1.5A，最小输入，输出压差为3V，最大输入，输出压差为40V。直流稳压电源如下图所示。
其中，LM317和LM337的输出电压可由下式决定。
式中，R1一般取200 左右，若取220 ， =18V，则 3K ，取4.7K 精密电位器。
电压变压器的参数计算如下。稳压电源消耗的直流功率为
式中，稳压电源的输出功率 应大于功率放大器的额定输出功率20W。取 =25W，效率 =66%，则电源消耗的直流功率 =38W，通常电源变压器的功率要大于电源消耗的直流功率，为留有余地，电源变压器的功率Tr取50W。
变压器副边的电压 的计算如下：设LM317的压差为3V ，则LM317的输入端的电压为21V，若取二极管桥式整流器的系数为1。1，则变压器副边的电压为 >21V/1.1=19V，取为20V。
由以上分析计算，可选用一个功率为50W，输入为二路20V的电源变压器，也可自制。
的电压可以由LM317、LM337输出的 电压获得，即将LM7812和LM7912接的 输出，、因数字音量控制和电平指示电路需要+5V的电压供电，所以还要将LM7812的输也接一片LM7805
5．数字音量控制和电平指示电路设计
为了满足输入信号的幅度在5mV~700mV的范围内，功率输出级的输出功率的额定功率 10W的要求，在前置放大级的第二级 的输入端采用电位器RP1对大信号进行衰减。如果RP1不是处在最大的衰减位置，而输入信号又比较大，则这时功率放大级的输出功率会远大于额定功率，很有可能烧坏功率放大器。为了避免这种情况的出现，设计了一个数字音量控制电路。如图所示，
其中CD4051是一个8选1的模拟开关，CD4516是一个4位十六进制异步可逆计数器，由555组成单稳态电路，产生计数脉冲，脉冲宽度 。电路工作原理是：接通电源，由C3，R11组成的置数电路给计数器CD4516置数，其输出 =000，则8选1开关的CD4051接通。这时输入信号经过电阻网络最大的衰减后，再由CD4051的I/O端输出，从而避免了因输入信号较大而损坏功率放大器的情况，CD4051的输出信号经耦合电容C4和电位器RP1进一步调节后使输出保持 75mV左右，再送入前置放大器第二级 的输入端。输入信号 来自前置放大级第一级 的输出， 的范围为100mV~14V.。当 为100mV时，调节计数脉冲，使计数器的输出 =111,则CD4051接通I/ ，输出 100mV；当 为14V时，使计数器的输出 =000，则CD4051接通I/ ，输出为（14 V/100）×0.5=700mV再调节RP1使 100mV。由此可见，对于100mV~14V范围内的输出信号，经过数字音量控制电路后均变为100mV左右，从而满足输出额定功率的要求。
电平指示电路是功率放大器的功能扩展电路。在音量控制电路中，只要增加1只74LS138译码器和8只发光二极管就可以实现电平指示功能，如图所示，因为计数器的输出 的状态与CD4051的输入信号 的大小是一一对应的，所以74LS138的输出也与 的大小相对应，则8只发光二极管可以将 分成8级进行指示
3.电路安装与调试
功率放大器的安装方法是，将整机争成4个电路板，即前置放大电路板、功率放大电路板、数字音量控制电路板和稳压电源电路板。各个电路板之间采用排线进行连接。
功率放大器的电路调试方法是，先调整各个电路板的静态工作点和性能参数，再逐级的级联，进行整机联调。
4.主要技术指标测试
电路级联成功后就可以进行功率放大器整机性能指标的测试工作了，
功率放大级接 、前置放大级接 、数字音量控制级接+5V；负载电阻RL=8 ，信号源为正弦波。输出Vop为负载电阻8 两端的电压，测试数据好下。
（1）.额定输出功率Por测试
测试数据如下表所示，
(2)带宽BW测试
f
(3)非线性失真系数 测试
（%）
（4） .交流声功率测试
（5） 整机效率测试
（6） 发辉部分方波参数测试
zw_totti
小弟刚工作不久，现要设计470～860MHz频段100W线性功放，增益50dB，效率大于40％，用LDMOS管，工作于AB类。之前没有什么经验，突然要搞这个东西，一头雾水，不知怎么下手。
对ADS也是属于刚入门级，最近也查了不少资料，自己的理解为：应分为3级设计，末级功率管应该用MRF373或者MRF374这一系列！前两级还不知用什么管子好；前两级间匹配应为阻抗匹配，末级为共扼匹配；输出端应使用巴伦进行差分至单端转换，然后还应该有环形器之类的进行反相功率检测，如果一路功率不足100W，还得使用两路50W进行合成。PCB板打算用聚四氟乙烯。
对巴伦略有了解，对环形器和大功率合成技术还不了解；ADS仿真对大信号模型也不知合适不合适！烦啊！搞不出来得另谋出路了。
请各位高手大侠不吝赐教，多多提供有益建议！如果手里有可供参考的电路提供，更是感激不尽了。
大功率合成器可以采用串联馈电形和并联馈电形式的两种类形的合成网络，常用的有三分贝定向耦合器、威尔金森功分器等。连续波大于100W最好不用微带电路，因为介质板会发热，使用空气介质对称带状线合成器。隔离式或非隔离式均可以，但是需等幅同相。否则合成效率将会大打折扣。
环流器是铁氧体器件，利用铁氧体的旋磁特性，使3端口的输出方向按顺时针或逆时针进行，其另一个端口为隔离口。在功率放大器的设计中常用于级间的相互隔离，以保护功率管。
楼上的大侠，能不能提供这方面的资料看看，概念是有了。
3dB定向耦合器我只知道可以用3dB的耦合线来实现，但用于功率合成就不知道了！
威尔金森功分器好像也可用微带做的，空气介质对称带状线不知怎么用来功率合成，哎，要学的太多啊！
环流器还得差资料看看
去买个现成的模仿仿要快点.
Delta的模块不错，看来得先买几个，不知领导舍不舍的花钱。
不过，我还是得把这里的技术搞清楚啊，不然仿都仿不出来！
高手们救救我吧！
管子的大信号S参数怎样变成.S2p文件，然后导入ADS中啊？
用ADS仿真大信号不准，只能作为一种参考。做的那么宽470～860，很难的哦！尤其是平坦度跟线性！
平坦度差一点没事，3dB以内就行，有自动功率控制的，关键是线性和效率！
请高手多指教！
听说可以自己搞出来个大信号模型，输入匹配可以仿真！输出大致仿一下，然后调试！还有什么最佳负载线阻抗匹配，不知怎样实现！
最近用ADS仿真功放的输入输出匹配，功放管的S参数根据PDF文档提供的S11/S21/S12/S22，匹配电路按照文档提供的实例，仿真结果并不好，不知什么原因？
bleuame Post at 2007-6-16 13:10:38
通常情况下功率放大器厂商所给出的功率放大器模型不是很准确。ADS的仿真只能给出一个趋势性的东西，以及一个初步的设计参考。
如果非常想进行功率放大器的仿真，首先需要学习ADS中的load-pull和source-pull技术。这两种技术可以大致给出一个功率放大器的匹配特性。好像在ADS的帮助文档里面有一个介绍性的PPT。
关于功率放大器的模型，在FreeScale网站上有一些ADS模型，你找找看。可以做一些初步的仿真实验。最终的仿真模型需要你向你所选功率放大器的厂商进行讨要。
100W属于大功率功率放大器，并且你需要很高的效率40%，你可以考虑采用Doherty技术，该技术是一种功率合成技术，可以提高功率放大器的效率。相关文档网上很多，搜索一下。
功率放大器的后期调试工作才是工作的重点，建议你初步作出一个方案，然后后期多调试，很多东西你就慢慢了解了。
zw_totti Post at 2007-6-17 22:00:59
多谢楼上的各位兄弟！
本人一定努力学习，积累经验，希望我们搞射频的多交流，共同进步！我本来一直搞频率合成，基础还可以，如果有需要帮忙的，我可以贡献点力量，再次感谢各位同仁的指导！
szjunxiao Post at 2007-6-24 20:21:54
建议用三菱功放模块,不过百分之四十效率是很不简单,若用分立件做很难达到的.[em02]
simit Post at 2007-6-26 12:10:25
用ADS可以进行S参数仿真，也可以进行谐波平衡的仿真，就是不知道准不准确，不过调试功放就是调匹配嘛。[em03]
oliver138 Post at 2007-6-28 17:57:58
可以用 freescale 的管子
所谓电热水器额变频技术，其实是指的一台电热水器可以选用几档不同的电热管功率来加热的技术，可以根据不同的季节的进水水温的不同选用不同的加热功率，这样就可以节约用电。前面有人回答中提到电热水器结水垢的问题，我现在告诉大家：电热水器结水垢这个世界性难题，已经得到解决，先舟牌无水垢三模加热技术的电热水器真正做到了不结水垢。无水垢，免清洗，热水卫生，不漏电，不漏水，不爆炸，还节能！将是电热水器的技术升级，是电热水器换代产品！
希望对你有所帮助。
进线首先应该是双回路吧，不实现N-1是不行的。
导线规格按最大电流选择啦，最小也不能低于240的。
但你用铝线，这个我保留意见，这么长的距离用钢芯铝绞线好些吧，不容易断，档距也可以放大一些。
至于立杆的形式，你的问题太笼统了。要看线路通道是什么样的，怎么分配档距和转角，跨越物等等，单杆、双杆、铁塔、钢管塔，要看实际情况啊。还有预期的造价。
造价方面，上面说的你不定下来，差别比较大。毛估吧，都用水泥杆的话，一公里按25万，铁塔按40~50万（都不含规划、赔偿等等费用），应该包的住。
