初中物理人教版八年級下第十一章功和機械能第2節(jié)功率“江南聯(lián)賽”一等獎

《功》教學(xué)設(shè)計江蘇省豐縣初級中學(xué)劉慶賀一、教學(xué)目標（一）知識與技能1．知道力學(xué)中做功的含義。能說出做功包含的兩個必要因素，并能判斷出力是否對物體做功。2．明確計算功的大小的表達式，以及表達式中每個物理量的物理意義和單位。3．能應(yīng)用公式進行簡單的計算。（二）過程與方法1．通過實驗和生活中的例子，理解做功包含的兩個必要因素，判斷出力是否對物體做功。2．通過觀察和分析，了解功的含義，學(xué)會用科學(xué)探究的方法研究物理問題。（三）情感態(tài)度與價值觀1．通過聯(lián)系生活、生產(chǎn)實際激發(fā)求知欲，培養(yǎng)探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的興趣。用物理學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。2．通過合作性的探究，展示性交流，增強自信，樹立自尊、學(xué)會合作的意識，追求學(xué)生和諧發(fā)展。二、教學(xué)重難點在學(xué)習(xí)《功》這一節(jié)以前，學(xué)生已學(xué)習(xí)了力和力的作用效果、壓強等知識，功是力的另一種效果。學(xué)習(xí)功是對前面知識的延續(xù)和應(yīng)用，同時也是學(xué)習(xí)后面功率、機械效率、能等知識的必要知識儲備。本節(jié)從日常生活常見的具體實例入手，讓學(xué)生分析力作用在物體上，產(chǎn)生的不同效果，從而理解做功的必要條件。然后介紹了功的計算公式、單位以及應(yīng)用公式進行簡單的計算。解決力學(xué)問題時，如果從能量角度研究，有時會更簡便。研究功的重要意義在于，可以通過做功研究能量的變化，為研究能量轉(zhuǎn)化過程奠定定量分析的基礎(chǔ)。對功的概念的認識水平直接影響能的概念的形成和功能關(guān)系的建立。本節(jié)內(nèi)容由“力學(xué)中的功”和“功的計算”兩部分構(gòu)成。其中，“力學(xué)中的功”通過研究工作是否有成效使學(xué)生認識到做功包含的兩個必要因素，為功的計算打好基礎(chǔ)?！肮Φ挠嬎恪泵鞔_了功的計算方法，從定量的角度研究功。本節(jié)教學(xué)的重點是明確力學(xué)中功的含義，難點是判斷力是否對物體做功。可以引導(dǎo)學(xué)生通過對生活實例的辨析，對做功有初步的認識。結(jié)合實例，區(qū)分力是否對物體做功，認識做功包含兩個必要因素，強調(diào)力的方向與物體移動方向一致。要求學(xué)生能應(yīng)用公式進行簡單的計算。教學(xué)重點：明確力學(xué)中功的含義。教學(xué)難點：判斷力是否對物體做功。三、教學(xué)策略學(xué)生已學(xué)習(xí)了力及力的作用效果等知識，但對于什么是做功還沒有直觀的認識。本節(jié)課從物體對放在地面上的物體及其光滑水平面上拉動的物體的受力分析，引出物理學(xué)中功的含義。接著讓學(xué)生對日常生活常見的具體實例入手讓學(xué)生分析力作用在物體上后，產(chǎn)生的不同效果，從而理解什么是功。對于“功的計算”公式的得出、應(yīng)用公式進行簡單的計算均采用演示實驗方法，讓學(xué)生直觀觀察、思考中使學(xué)生總結(jié)得出本節(jié)所授知識，避免生硬的教學(xué)，讓學(xué)生充分融入到學(xué)習(xí)中來學(xué)習(xí)知識。四、教學(xué)資源準備多媒體課件等。五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課（5分鐘）讓學(xué)生說一說，含有“功”的成語或詞語，指出其中“功”的含義。針對學(xué)生的回答，教師點評：現(xiàn)代漢語中的“功”主要有成效、成功、貢獻的意思，物理學(xué)中的“功”吸收了其中“成效”的意思，但它又有特殊的含義，這節(jié)課我們一起研究力學(xué)的“功”。板書課題：15．1力學(xué)中的“功”

學(xué)生思考并回答。

將學(xué)生的語文知識與物理課堂有機融合。充分調(diào)動學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性。新課教學(xué)（30分鐘）一、力學(xué)中的功1．做功的含義課件展示：（1）叉車把貨物舉起；（2）小明想把大石頭移開，但沒有搬起。讓學(xué)生討論叉車和小明的工作是否有成效？引導(dǎo)完成物體的受力分析，明確是哪個力對貨物的移動做出了貢獻，從而初步得出物理學(xué)中的功的含義：如果一個力作用在物體上，并且使物體在力的方向上通過一段距離，這個力的作用就有了成效，力學(xué)里面就說這個力做了功。2．做功的兩個必要因素課件展示：（1）人把物體提到樓上；（2）工人推著車向前運動；（3）小孩子用力推車，車未動；（4）吊車吊著重物靜止在空中。讓學(xué)生標出物體受到力的方向和物體移動的方向，再說出幾個事例中哪些是做功的？哪些是不做功的？做功的事例中有哪些相同之處？引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出力學(xué)中做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力二是物體在這個力的方向上移動了距離。舉例說明在你的周圍你發(fā)現(xiàn)有哪些做功的例子？比一比，看誰對生活觀察得最仔細？學(xué)生可能舉出很多的例子？如起重機吊起重物、火箭升空、馬拉車前進等等。教師對正確的例子予以肯定，對錯誤的例子引導(dǎo)改正。教師引導(dǎo)：下面的幾個例子是否有做功的情況存在？例1：起重機吊起重物靜止在空中，問拉力是否做功？貨物的重力是否做功？例2：起重機吊著貨物在水平方向上勻速移動一段距離，拉力對貨物做功了嗎？例3：一個正在運動的物體所受的外力突然消失，小球?qū)鯓?？學(xué)生回答后接著問：假如一個小球在光滑水平冰面上由于慣性做勻速直線運動，小球在豎直方向上受什么力的作用？是否做功？在水平方向上是否受力？是否做功？引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)以上事例分析，總結(jié)物體不做功的情況：（1）有力而沒有距離，不做功；（2）有力，也有距離，但力與距離垂直（即在力的方向上沒有距離），不做功。（3）有距離（運動）而沒有力，不做功。

學(xué)生思考并回答：叉車的工作有成效，體現(xiàn)在它施了力，并且把貨物舉高了。小明的工作沒有成效，體現(xiàn)在他雖然施了力，但并沒有使大石頭移動。

學(xué)生分析并回答。（1）人把物體提到樓上時，人施了力，物體在力的方向上通過一段距離，人做了功；（2）工人推著車向前運動時，工人施了力，物體在力的方向上通過一段距離，工人做了功；（3）小孩子用力推車時，小孩施了力，但車沒有移動，小孩沒做功；（4）吊車吊著重物靜止在空中時，吊車施了力，但重物沒有移動，吊車沒做功。

學(xué)生積極思考，并回答問題。

學(xué)生分析討論后回答，有力沒有距離，不做功。

有力，也有距離，但力與距離垂直（即在力的方向上沒有距離），不做功。

物體靠慣性運動，有距離（運動）而沒有力，不做功。

運用事例對比進行思考，學(xué)生易于接受新知識。

通過多媒體課件展示出具體的實例，激發(fā)學(xué)生積極思考問題，使抽象的知識具體化，有利于學(xué)生的理解與認識，也提高了學(xué)生的分析概括能力。

對于做功的兩個必要條件，特別是力的方向與物體的運動方向并不完全一致的情況，學(xué)生不容易理解，通過對哪幾種情況下，不做功情況的分析，突破了難點，加深了學(xué)生對做功的理解與認識。

二、功的計算教師引導(dǎo)：通過以上的學(xué)習(xí)，知道了做功不能離開兩個必要因素，缺一不可，又知道有三種情況下不做功，那么我們猜想一下，力學(xué)中的功的大小可能與哪些因素有關(guān)呢？說出你猜想的依據(jù)?？偨Y(jié)出功的計算方法：力學(xué)里規(guī)定，功等于力和物體沿力的方向上通過的距離的乘積。功的計算公式：功=力×距離表達式：W=Fs公式中符號的意義及單位：W──功──焦耳（J）F──力──牛頓（N）S──距離──米（m）1焦=1牛?米（1J=1N?m）多媒體課件出示課本例題，引導(dǎo)學(xué)生分析物體受到幾個力的作用。哪個力做了功？重力是否做功？為什么？

學(xué)生認識到：力越大，在力的方向通過的距離越多，做的功越多。所以功與力和在力的方向通過的距離有關(guān)。

學(xué)生明確，物體的運動方向是水平的，馬的拉力與物體運動方向一致，因此馬的拉力對物體做功。計算功的大小時應(yīng)該利用拉力大小800N與水平運動的距離3000m。重力方向與運動方向垂直，因此重力不做功。培養(yǎng)學(xué)生分析、概括能力。也使學(xué)生能更好的理解功的計算公式及功的單位。

通過例題加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解和認識，提高學(xué)生運用所學(xué)知識解決實驗問題的能力。課堂小結(jié)（5分鐘）通過今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有哪些收獲？在實驗探究中又存在哪些問題？還有什么想探究的問題？學(xué)生可以個別回答，或相互交流，在交流的基礎(chǔ)上進行學(xué)習(xí)小結(jié)。促進知識的鞏固掌握。提升學(xué)生的交流表達能力。

《功》同步測試江蘇豐縣初級中學(xué)董慧玲一、選擇題1．（2023年北京市中考題）下列有關(guān)力做功的說法中正確的是(

)A．用水平力推著購物車前進，推車的力做了功B．把水桶從地面上提起來，提水桶的力沒有做功C．書靜止在水平桌面上，書受到的支持力做了功D．掛鉤上的書包靜止時，書包受到的拉力做了功答案：A解析：做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動的距離，二者缺一不可。用水平力推著購物車前進，對推車施了推力，在推力的作用下，購物車前進一段距離，所以推車的力做了功。把水桶從地面上提起來，提力使水桶移動一段距離，提水桶的力做了功。書靜止在水平桌面上，有力但沒有移動距離，不做功。掛鉤上的書包靜止時，也是有力但沒有移動距離，不做功。2.一木塊重30N，在大小為10N的水平拉力作用下，10s內(nèi)沿水平地面勻速前進5m，則重力對木塊做的功是(

)A．0J

B．150J

C．50J

D．200J答案：A解析：由功的定義，功的大小等于力與在力的方向上通過的距離的乘積。重力的方向豎直向下，而木塊移動的距離方向是水平的，即木塊在豎直方向上沒有移動距離，所以重力對木塊沒做功。3．在學(xué)校運動會上，小漢在男子5kg級鉛球項目中以14m的成績獲得第一名。如圖1所示為小漢投擲鉛球的過程示意圖，若他擲鉛球時用力是500N，則小漢在擲鉛球的過程中，對鉛球所做的功是（

）

D.條件不足，無法確定答案：D解析：圖1中，小漢擲鉛球時，在a到b的過程中（即鉛球出手之前），人對鉛球有力的作用，鉛球也在力的方向上移動了距離，所以人對鉛球做了功，只是題目中沒有給出a到b的距離，因而做功多少無法計算。在b到d的過程中，鉛球已經(jīng)脫離手，因此小漢無法對鉛球施力，但是鉛球由于慣性要移動一段距離。這時小漢對鉛球沒有做功。4.粗糙水平面上有一個重為100N的物體，用10N的水平推力使其以3m／s的速度沿力的方向勻速運動了10s，則此過程中（

）A．重力做了3000J的功

B．推力做了300J的功C．摩擦力做了3000J的功

D．摩擦力為100N答案：B解析：重力的方向豎直向下，而物體移動的距離方向是水平的，即物體在豎直方向上沒有移動距離，所以重力對物體做功為0，A錯。容易計算出物體移動的距離為30m，根據(jù)功的公式，計算出推力做的功為300J，B正確。由物體勻速運動，根據(jù)二力平衡條件，可以知道物體受到的摩擦力等于推力，為10N，則摩擦力做功為300J，C、D錯誤。5.（2023年四川省自貢市中考題）甲、乙兩個完全相同的物體在同一水平面上做勻速直線運動，且v甲＞v乙，若不計較空氣阻力，則它們所受的拉力F甲和F乙及兩拉力在相同時間內(nèi)所做的功W甲和W乙之間的關(guān)系是（

）A．F甲＞F乙

B．F甲＜F乙

C．W甲＞W(wǎng)乙

D．W甲＜W乙答案：C解析：由甲、乙兩個物體完全相同，又都在同一水平面上運動，什么它們受到的摩擦力相同。又因為它們都做勻速直線運動，所以水平方向受平衡力，拉力都等于摩擦力。即F甲=F乙。A、B均錯誤。因為v甲＞v乙，相同時間內(nèi)甲移動的距離大于乙。根據(jù)，W甲＞W(wǎng)乙。6．一個人先后用同樣大小的力F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離S（如圖2所示），該力在這三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3，關(guān)于它們之間的大小關(guān)系說法正確的是（

）圖2A．W1＜W2＜W3

B．W1＜W2=W3C．W1=W2=W3

D．W1=W2＜W3答案：C解析：由功的定義，功的大小等于力與在力的方向上通過的距離的乘積，即。三個過程中力的大小相同，沿力的方向移動的距離相同，所以做功相等。二、填空題7．（2023年安徽中考題）我國設(shè)計的“中華月球車”今年將登陸月球。圖3為該車的模型。物體在月球表面附近受到的重力僅為在地球表面附近所受重力的1/6，月球車的質(zhì)量為120kg，它在月球表面受到的重力為

N。若它在月球表面上方豎直下落4m，則重力對它做的功為

J。圖3答案：200

800解析：因為物體的質(zhì)量與其空間位置無關(guān)，所以在月球上月球車的質(zhì)量仍然為120kg；先根據(jù)求出宇航員在地球受到的重力，然后根據(jù)月球上引力的大小為地球上引力的1/6求出它在月球上受到的重力。根據(jù)功的計算公式，可求出月球車在月球上重力做的功。8.箱子重200N，把它從地面沿著18m長的樓梯搬到10m高的樓上，人對箱子做了__

_____J的功；又提著箱子水平方向移動了20m，人對箱子又做的功是

__J。答案：2000

0解析：人對箱子做的功利用進行計算，其中力F等于箱子重力，距離s應(yīng)該是10m，而不是18m。這是因為人提箱子的力豎直向上，箱子在豎直方向移動是10m，而不是18m。當提著箱子沿水平方向移動了20m時，屬于力與距離垂直，人對箱子不做功。9．一建筑工人用50N的水平推力推小車，使小車在水平地面上勻速前進了15m，小車受到的阻力為

N。撤去推力，小車仍然能繼續(xù)向前運動，這是由于小車具有

。在上述小車前進的過程中，建筑工人對小車做的功為

J。答案：50

慣性

750解析：工人對小車做的功中涉及的距離不是。實際上只有前15m是小車受推力而移動的距離，后小車雖然前進，但沒有推力，自然推力不做功。因此整個過程工人對小車做的功為。10.（2023年自貢中考題）如圖4甲所示，一塊質(zhì)量為的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上，在豎直方向上拉力F=3N的作用下向上運動，鐵塊運動速度v與時間t的關(guān)系圖象如圖4乙所示。則鐵塊受到的摩擦力為

N，0～6s內(nèi)拉力F做的功是

J（取g=10N/kg）圖4答案：1

解析：（1）由乙圖可知，鐵塊在豎直方向上運動時，速度保持不變做勻速直線運動，鐵塊受到平衡力的作用。在豎直方向上受到豎直向下的重力G、豎直向下的摩擦力f和豎直向上的拉力F，所以鐵塊受到摩擦力大小。（2）鐵塊在0～6s內(nèi)升高的距離，因此拉力F做的功。三、計算題11.如圖5所示，物體G所受到的重力大小為40N。（1）在拉力F1的作用下使物體沿豎直方向勻速提高，求拉力F1在這一過程中對物體所做的功。（2）若將該物體放在傾角為30°的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物體沿斜面勻速向上移動1m，此時拉力F2的大小恰為20N，求拉力F2在這一過程中對物體所做的功。（3）比較上述兩種情況，你能得出什么結(jié)論？圖5答案：20J

20J

使用斜面可以省力，使用斜面不能省功解析：（1）物體沿豎直方向勻速運動時，F(xiàn)1=G=40N，然后利用公式計算。（2）求拉力F2對物體所做的功