DSE 物理｜功、能量與功率備課指引（導師用）

DSE 物理｜功、能量與功率備課指引（導師用）｜W=Fs、動能、位能、功率

2026-10-27

學生會背 W = Fs，但一見到「斜面上滑行」就亂。這一堂只教三件事：力與位移要同方向、能量只會轉換、功率是能量除以時間。

本堂目標　學生能夠：① 判斷力有沒有作功；② 用 W = Fs、動能 ½mv²、位能 mgh 計算；③ 用 P = W/t 求功率。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
牛頓第二定律	2 kg 受 10 N 的加速度	5 m/s²
單位	1 J 等於什麼	1 N·m
速率	把 72 km/h 轉成 m/s	20 m/s

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–10 分	什麼叫做功	力與位移同方向才有功	判斷五個情境
10–26 分	W = Fs	20 N 推 3 m	自己做兩題
26–44 分	能量互換	動能與位能互相轉換	計算落體速度
44–54 分	功率	P = W/t	兩題
54–57 分	答題格式	先寫公式、再代入、帶單位	改寫一題
57–60 分	離場檢查	三題收回即批	獨立完成

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：力與位移同方向才作功

W = Fs，但只有沿位移方向的分力才算。
提著書水平行走：力向上、位移向前，功為零。
20 N 推 3 m：W = 60 J。

要學生判斷：手推牆不動，有沒有作功（沒有，s = 0）。

第二幕：能量只會轉換，不會消失

自由落下：位能減少 = 動能增加，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。
有摩擦時，部分能量變成熱，總能量仍然守恆。

提醒：用能量法可以避開加速度，但要寫清楚「損失」去了哪裡。

第三幕：功率是能量除以時間

P = W/t。60 J 在 4 s 內完成：P = 15 W。
同一個功，時間越短功率越大；功率不是力量大小。

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

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
作功	20 N 推 3 m	W = Fs	60 J
動能	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

合理性檢查（一定要教）：能量法與運動學要得出同一答案：2 kg 由 3 m 落下，能量法給 7.75 m/s，v² = 2gh 亦給 7.75 m/s。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
10 N 推 5 m 的功	50 J	W = Fs
3 kg、6 m/s 的動能	54 J	½ × 3 × 36
1.5 kW 用 20 s 作多少功	30 000 J	W = Pt

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
力與位移不同方向仍相乘	提書行走算作功	只有同方向分力才作功。
動能漏了 ½	寫成 mv²	動能是 ½mv²。
位能用重量代替質量	代入 20 N	mgh 的 m 用 kg。
功率單位寫成 J	P = 15 J	功率是 W（J/s）。

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

中學物理章節索引　本頁三題作課後練習

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
10 N 推 5 m 的功	50 J	三題全對＝可進電與磁
3 kg、6 m/s 的動能	54 J	錯一題＝下堂前重講能量
1.5 kW 用 20 s 的功	30 000 J	錯兩題以上＝回到第三幕

09　導師常問

要不要用 g = 9.81？

看題目；給 10 就用 10，DSE 慣用 9.81，答案要標明。

有摩擦怎樣算？

用能量守恆：輸入 = 輸出 + 摩擦生熱。

與動量那一章的關係？

能量是純量、動量是向量，碰撞題兩者都要用。

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