第十一章 功与机械能   第1节　功

教材分析

《功》是人教版教材八年级物理下册第十一章功和机械能第一节的内容。学习功的知识是为了进一步学习能量。由于功的概念比较抽象，学生要认识功，必须经历一个较长的过程。功和能的关系渗透力学的各个部分。因此本节课的学习为学生研究能量转化奠定了分析的基础。

本节内容由“力学中的功”和“功的计算”两部分构成。本节课的重难点是判断力是否对物体做功，教学中为了突破教学的重难点，先通过叉车对物体做功实例，明确力学中功的含义，然后采用学生先自学判断六个实例，再合作讨论，归纳判断某个力是否对物体做功，从而总结出做功的两个必要因素，归纳不做功的三种情况。最后通过生活体验，寓教于乐，让学生在体验生活情景中，再次加深对功的两个必要因素的理解。

学情分析

功的概念十分抽象，学生不容易理解和建构，13岁左右的初中生抽象思维还不成熟，在学习过程仍需一些感性认识作为依托，因此在教学中借助实例和实验分析加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。本节之前学生还没有学习关于“能量”的知识，在没有学习能的转化的知识的情况下，功的定义是很难下

的；但学生已有一定的力学基础知识，可以通过力的作用效果，引导学生充分利用已有认知水平来构建“功”的概念。

教学目标

1．知道物体做功的两个必要条件，能判断物体是否做功。

2．理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。

3．通过思考、讨论及对实例的分析，让学生掌握物体做功的必要条件。

4．通过例题讲解引导学生使用功的公式进行简单的计算。

5.培养学生乐于探索自然现象和物理规律的品格，积极参与观察、讨论、探索活动。

教学重点

理解功的概念、做功的计算。

教学难点

判断力对物体是否做功。

教学准备

书、多媒体课件等。

教学过程

一、导入新课

语文词语中“功”的含义：功劳  立功——贡献

大功告成  事半功倍——成效

物理学中的“功”吸收“贡献、成效”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献，取得了成效，可以说这个力对物体做了功。

二、新课讲授

探究点一：力学中的功

1．功这个物理量和什么因素有关呢？

教师引导：用力拉在水平桌面上的小车，小车前进，则小车受到几个力的作用？

哪个力的作用对小车有了“成效”？有了“贡献”呢？

学生交流思考：四个力，拉力的作用对小车有了“成效”。

教师举例：叉车举高货物，叉车的托力对货物有了“成效”。

为了叙述方便，经常说施力物体做功。（例：马拉车，马做了功）

功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功（功用W表示）

例子：马拉车（拉力对车做了功）；起重机吊起货物（拉力对货物做了功）

共同点：有力且在力的方向上移动了距离。

分析得出：做功的两个必要条件：(1)作用在物体上的力；(2)物体在力的方向上移动的距离。

讲述：必要的意思就是一个都不能少，请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况，力对物体是否做功？

（1）当你抱着一摞书不动时，你累吗？你对书做功了吗？为什么？

（2）冰壶运动员在比赛投掷冰壶后，冰壶在平滑的冰面上滑行时，人对冰壶做功了吗？

（3）塔吊在水平面上运送物品，塔吊对物品竖直向上的拉力有没有做功？

讲述：通过以上分析，我们看出，物理学中的做功与日常生活中工作的意思不同。日常生活中所说的工作包括一切消耗体力和脑力的劳动，但物理学中功的含义要狭窄且严格得多，即做功必须同时满足两个必要条件。想一想同学们一起做的提书包和提书的实验中，我们所说的“累”的程度大小，这个“累”字体现的含义是什么？

教师归纳总结出，不做功的三种情况：

(1)有力没有距离不做功，即物体受到力的作用，但保持静止状态(s＝0，劳而无功)；

(2)有距离没有力不做功，即物体在运动方向上不受力的作用(F＝0，不劳无功)；

(3)通过的距离与力的方向垂直不做功，即物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力垂直(F⊥s，劳而无功)。

探究点二：功的计算

1．功的大小与力和距离这两个因素有何关系呢？

力越大，使物体在力的方向上移动的距离越大，这个力的成效越显著，说明力所做的功越多。

2．物理学中，力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫作功。即功＝力×距离。

功的公式：W＝Fs。变形式：

注意：当力和物体在力的方向上通过的距离相反时，我们说物体克服这个力做功。（W=Gh）

W—功—焦耳(J)，F—力—牛顿(N)，s—距离—米(m)。

3．功的单位：焦耳(J)

l焦耳＝l牛顿·米　1J＝1N·m

三、课堂小结

1、物理上的“功”指什么？

2、怎样判断力对物体做功了？

3、功如何计算？

4、功的单位是什么？

四、课堂检测

1、在平地上，用50 N的水平推力推动重100 N的箱子，前进了10 m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5 m，他做了多少功？

解：W₁＝ Fs ＝50 N×10 m＝500 J

答：他推箱子做功500 J，举箱子做功150 J。

2、某足球运动员在水平方向用25 N的力，将10 N的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滚了30 m才停下来。在球滚动过程中，脚对球所做的功为（     ）。

       A．750 J                          B．300 J    

       C．450 J                           D．0J

3、起重机将2×10⁴ kg的货物从地上吊起3 m高后，又在水平方向上移动5 m，求起重机做了多少功？

解：起重机的拉力等于货物的重力，在水平方向移动，拉力不做功，所以，起重机做的功为：

　W＝Fs＝Gh＝mgh

　 ＝2×10⁴ kg×10 N/kg×3 m＝6×10⁵ J

五、布置作业

动手动脑学物理：1、2

板书设计

第1节　功

1．力学中的功

(1)功：当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，力学里就说这个力做了功

(2)做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离

(3)不做功的三种情况：

①s＝0，劳而无功

②F＝0，不劳无功

③F⊥s，劳而无功

2．功的计算

(1)功的计算公式：W＝Fs

(2)功的单位：焦耳，简称焦(J)

1焦＝1牛顿·米

教学反思

功是能量转化的量度。正确理解功的含义，是学好功的计算、功率、机械效率和机械能等知识的基础。特别对做功的两个必要因素，学生如果能够很好地掌握它，就能够更好地去理解功的原理、机械效率等知识，并解决有关的问题。因此理解做功的两个必要因素是本节课的重点。由于“工作”概念的影响，学生对有些物体运动的情况是否做功还是不能正确地判断，例如举重运动员高举杠铃未动，人推车而车不动等，虽然人都消耗了体力，但是从物理学的角度来看，他们并没有做功；再比如冰块在光滑的冰面上滑动的过程，也没有做功。所以判断是否做功是教学中的难点。