资源简介

第1节　功
1．物理观念：
(1)知道力学中功的概念，能说出做功的两个必要因素。
(2)能判断物体是否做功。
(3)明确计算功的大小的表达式以及每个物理量的物理意义和单位，并能进行简单的计算。
2．科学思维：
(1)通过对各种实例进行分析，判断具体情境中的力是否做功。
(2)通过力的示意图建立做功的模型，正确理解力的方向上移动的距离，准确计算出功的大小。
3．科学探究：基于实际情境中各种做功和不做功的情况，通过交流、反思得出不做功的三种情况，培养交流、分析能力。
4．科学态度与责任：培养学生乐于探索自然现象和物理规律的品格，提高参与观察、讨论、探索活动的积极性。
教学重点：理解功的概念。
教学难点：判断力对物体是否做功。
4本书、装满书的书包、多媒体课件等。
活动 平时，我们常用力去移动物体，使其位置改变。下面请同学们一起做三个小实验。
学生实验1：用手将放在桌旁地面上的装满书的书包和4本书分别匀速提到桌面上。
提问 两次移动的距离怎样？哪一次“累”一些呢？为什么？
学生总结：两次移动的距离相同，提书包“累”一些，因为提书包需要较大的拉力。
学生实验2：用手将放在桌旁地面上的装满书的书包分别匀速提到凳子上和桌面上。
提问 哪次“累”一些呢？为什么？
学生总结：提到桌面上“累”一些，因为移动的距离较大。
学生实验3：用手将装满书的书包匀速提高5 cm和将4本书从地面匀速提到桌面上。
提问 哪次“累”一些？为什么？
学生总结：无法比较，因为两种情况需要的拉力大小不同，移动的距离也不同。力的大小不同，移动的距离不同，无法比较哪次更“累”。
讲述 由此，人提物体“累”的程度，不能仅仅单独由力的大小或单独由移动的距离大小来比较或表示，所以我们引入一个新的物理量——功。
探究点一　力学中的功
过渡提问 功这个物理量和什么因素有关呢？请同学们看多媒体课件，说一说这两幅图中的共同点和特征。
学生分析：都有力，物体都移动了一段距离。
提问 移动的距离和力之间有何关系？
学生分析：是在力的作用下，在力的方向上移动的距离。
结论 通常而言，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，就说这个力对物体做了功。
补充 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了一段距离。
提问 功的大小与力和距离这两个因素有何关系呢？
教师讲解：力越大，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。
结论 力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。即功＝力×距离。
功的表达式：W＝Fs。
相关解释及补充：
1．公式中W表示功，单位为焦耳(J)；F表示力，单位为牛顿(N)；s表示距离，单位为米(m)。
2．功的单位：焦耳(J)，1 J＝1 N·m。
3．变形公式：(1)F＝(求力)；(2)s＝(求距离)。
探究点二　功的计算
过渡 有了功的表达式，我们就可以定量的计算功的多少。
公式应用 例　一个人用50 N的力沿水平方向匀速推一辆重200 N的小车前进2 m，这个人对车做功多少？重力对车做功多少？
解：小车在水平推力的作用下做匀速直线运动，人对车做的功：W人＝Fs＝50 N×2 m＝100 J。重力的方向竖直向下，小车在水平方向上移动，在竖直方向上没有移动距离，h＝0，所以重力做的功：W重＝Gh＝200 N×0 m＝0 J。
提问 由上面的例题我们知道，并不是有力也有距离就一定做功，还要看力和距离之间的关联性。请同学们根据做功的两个必要条件判断在下面几种情景中，人施加的力对物体是否做功？
(1)手提着书包在空中静止不动。
(2)用力推讲台，讲台没有动。
(3)用脚踢出足球，球在地面上滚动。
(4)人提一桶水沿水平方向前进。
(5)手提着钩码匀速上升。
学生分析、讨论：上面的情景中，只有手提着钩码匀速上升的过程中人施加的力有做功；其他情景人施加的力都不做功。
补充 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)。
第1节　功
1．力学中的功：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，就说这个力对物体做了功。表达式：W＝Fs。单位：焦耳，简称焦(J)，1 J＝1 N·m。
2．功的计算。
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。
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、机械能和机械效率等知识的基础。特别对做功的两个必要条件，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条件是本节课的重点。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，重力也没有做功。所以判断是否做功是教学中的难点。

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