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DSE 物理|功、能量与功率 备课指引(导师用)|W=Fs、动能、位能、功率

DSE 物理|功、能量与功率 备课指引(导师用)|W=Fs、动能、位能、功率

  • 2026-10-27

学生会背 W = Fs,但一见到“斜面上滑行”就乱。这一堂只教三件事:力与位移要同方向、能量只会转换、功率是能量除以时间。

本堂目标 学生能够:① 判断力有没有作功;② 用 W = Fs、动能 ½mv²、位能 mgh 计算;③ 用 P = W/t 求功率。

01 先备知识(开课前 3 分钟快检)

以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:

技能 快检题 过关标准
牛顿第二定律 2 kg 受 10 N 的加速度 5 m/s²
单位 1 J 等于什么 1 N·m
速率 把 72 km/h 转成 m/s 20 m/s

02 课堂流程(60 分钟)

时间 环节 导师做什么 学生做什么
0–10 分 什么叫做功 力与位移同方向才有功 判断五个情境
10–26 分 W = Fs 20 N 推 3 m 自己做两题
26–44 分 能量互换 动能与位能互相转换 计算落体速度
44–54 分 功率 P = W/t 两题
54–57 分 答题格式 先写公式、再代入、带单位 改写一题
57–60 分 离场检查 三题收回即批 独立完成

03 讲解脚本(照着说就可以)

第一幕:力与位移同方向才作功

W = Fs,但只有沿位移方向的分力才算。
提着书水平行走:力向上、位移向前,功为零。
20 N 推 3 m:W = 60 J。

要学生判断:手推墙不动,有没有作功(没有,s = 0)。

第二幕:能量只会转换,不会消失

自由落下:位能减少 = 动能增加,mgh = ½mv²。
2 kg 由 3 m 落下(g = 10):位能 60 J,落地速度 v = √(2×10×3) ≈ 7.75 m/s。
有摩擦时,部分能量变成热,总能量仍然守恒。

提醒:用能量法可以避开加速度,但要写清楚“损失”去了哪里。

第三幕:功率是能量除以时间

P = W/t。60 J 在 4 s 内完成:P = 15 W。
同一个功,时间越短功率越大;功率不是力量大小。

要学生做:把 2 kg 抬升 3 m 用 4 s,功率多少(60 ÷ 4 = 15 W)。

04 必教题型与步骤

题型 例子 步骤 答案
作功 20 N 推 3 m W = Fs 60 J
动能 2 kg、4 m/s ½mv² 16 J
位能 2 kg、3 m、g = 10 mgh 60 J
功率 60 J 用 4 s P = W/t 15 W
合理性检查(一定要教):能量法与运动学要得出同一答案:2 kg 由 3 m 落下,能量法给 7.75 m/s,v² = 2gh 亦给 7.75 m/s。

05 独立练习三题

题目 答案 想观察什么
10 N 推 5 m 的功 50 J W = Fs
3 kg、6 m/s 的动能 54 J ½ × 3 × 36
1.5 kW 用 20 s 作多少功 30 000 J W = Pt

06 学生常见错误与纠正句

错误 学生通常这样写 导师这样说
力与位移不同方向仍相乘 提书行走算作功 只有同方向分力才作功。
动能漏了 ½ 写成 mv² 动能是 ½mv²。
位能用重量代替质量 代入 20 N mgh 的 m 用 kg。
功率单位写成 J P = 15 J 功率是 W(J/s)。

07 家课建议(直接指到练习卷题号)

08 离场检查(最后 5 分钟)

题目 答案 判定
10 N 推 5 m 的功 50 J 三题全对=可进电与磁
3 kg、6 m/s 的动能 54 J 错一题=下堂前重讲能量
1.5 kW 用 20 s 的功 30 000 J 错两题以上=回到第三幕

09 导师常问

要不要用 g = 9.81?

看题目;给 10 就用 10,DSE 惯用 9.81,答案要标明。

有摩擦怎样算?

用能量守恒:输入 = 输出 + 摩擦生热。

与动量那一章的关系?

能量是纯量、动量是向量,碰撞题两者都要用。

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本页为 TutorZone 导师备课指引,内容由 TutorZone 团队编写;题目与流程为原创,并非任何学校或出版社的教材。