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第十一章　功和机械能
第1节　功
知识与技能：
1．结合实例知道机械功的概念。
2．知道做功的两个必要因素。
3．理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的计算公式进行简单的计算，知道使用任何机械都不省功。
过程与方法：
1．通过思考和讨论，判断力是否对物体做了功，学会从物理现象中归纳简单的物理规律。
2．通过观察和总结，了解功的含义，学会用科学探究的思维研究物理问题。
情感、态度与价值观：
1．乐于探索自然现象和物理规律，乐于参与观察、实验、探究活动。
2．有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
重点：理解做功的两个必要因素，会用功的计算公式W＝Fs进行简单计算。
难点：判断力对物体是否做功，以及做功的计算。
多媒体课件。
一、情景导入
多媒体展示图片：生活中几种常见的情景。
　　　　　　
用力推石头，石头一动不动，有力，但是没有成效；搬起文件箱，用力，有了成效，搬着文件箱水平走动，有向上搬的力，也有成效，但不是竖直向上的力的成效；踢足球，球飞出后，没有了踢力，足球受到阻力，会停下来，阻力有了成效。文件箱和足球在力的作用下都发生了位置的变化，力的作用显示出了成效。
力学主要是研究力和运动的关系。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，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。本节课我们就来研究力对物体做的功。
多媒体播放视频：汽车打滑。(视频详见教学课件)
同学们想一想，在这一过程中，车的牵引力产生效果了吗？(没有)为什么呢？今天我们就一起来学习相关内容吧。
二、合作探究
　力学中的功
今天我们要学习的“功”这个物理量和什么因素有关呢？怎样来探究呢？
(1)同学们观察一下这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。(都有力，物体都移动了一段距离)移动的距离和力之间有何关系？(是在力的作用下，在力的方向上移动的距离)
　
(2)同学们观察图片：甲水平方向移动了距离但水平方向上却没有力；乙用力而未移动距离。
　　　　
根据以上分析得出：做功的两个必要因素：(1)作用在物体上的力；(2)物体在力的方向上移动的距离。
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交流讨论判断下面几种情况，力对物体是否做功？
(1)手提着钩码在空中静止不动，问拉力是否对钩码做功？为什么？
(2)用力推讲台，讲台没有动，人做功了吗？
(3)用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？
(4)人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？
(5)人提一桶水沿水平方向前进，拉力做功了吗？
(6)手提着钩码匀速上升，问拉力是否对物体做功？为什么？
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)。
　功的计算
通过以上的学习，我们知道了做功包含两个必要因素，缺一不可，又知道有三种情况下力不做功，那么试想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？
我们看一个示例：
设问：①比较甲、乙，________做的功多，比较甲、丙，________做的功多；②根据以上分析说明做功多少与________和________有关。
力学里规定，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
(1)功的计算公式：功＝力×距离(W＝Fs)。
(2)单位：焦耳，简称焦，符号是J。1焦＝1牛·米(1 J＝1 N·m)。
(3)符号的意义及单位：W——功——焦耳(J)；F——力——牛顿(N)；s——距离——米(m)。
(4)1 J的含义：1 N的力使物体在力的方向上通过1 m距离时，这个力对物体所做的功为1 J。
【例】一个人用50 N的力沿水平方向匀速推一辆重200 N的车前进2 m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？
解：人的推力为50 N，在推力的方向上车移动的距离为2 m，则这个人对车做功：W人＝Fs＝50 N×2 m＝100 J；重力在竖直方向上没有移动距离，所以重力对车做的功：W重＝Gh＝200 N×0 m＝0 J。
(1)公式W＝F·s的运用应注意以下几点：
①同一性：F和s是对同一物体；
②同时性：F和s同时发生；
③同向性：F和s方向一致；
④统一性：F、s、W的单位分别是N、m、J。
(2)如果一个力的方向和物体移动的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。
第1节　功
功
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。特别是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。

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