资源简介

/让教学更有效 精品教案 |物理学科
11.1　功
【素养目标】
【知识要求】
1.结合实例，认识功的概念。
2.知道机械功，用生活中的实例说明机械功的含义。
【教学重难点】
1.理解功的概念。
2.判断力对物体是否做功，以及做功的计算。
教学过程
导入新课
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……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。
新课讲解
一、力学中的功
教师提问：请说出带“功”字的词语或成语。
学生回答：功劳、功效、功能、功夫、功勋、功力、做功、功成名就、功败垂成等。
教师提问：若将以上词语或成语分为两类，分别应如何进行分类？依据是什么？
学生回答：一种表示贡献，另一种表示一种能力。
教师讲解：
1.功的概念：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。
2.做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。
3.判断一个力是否做了功，要看是否同时满足做功的两个必要因素，这两个因素缺一不可，否则就谈不上做功。
教师引导学生阅读课本“想想议议”，并思考怎么判断力对物体是否做了功。
小组讨论并归纳总结三种不做功的情况：
（1）有力，但是在力的方向上通过的距离为零，即“不动无功”。
（2）有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用，即“不劳无功”。
（3）既有力，又有距离，但是力和距离方向相互垂直，即“劳而无功”。
例题讲解：
【例1】如下图所示，小桂沿着斜面推动木箱向上移动的过程中，木箱受到的哪个力没有做功（）
A.推力F推 B.重力G
C.支持力F支持 D.摩擦力f
【解析】推力沿斜面方向向上，物体沿斜面方向移动了一段距离，推力做了功，故A不符合题意。重力方向竖直向下，物体沿斜面方向移动时在竖直方向上移动了一段距离，克服重力做了功，故B不符合题意。支持力垂直于接触面，物体运动的方向和支持力的方向垂直，支持力没有做功，故C符合题意。摩擦力沿斜面向下，物体沿斜面方向移动了一段距离，克服摩擦力做了功，故D不符合题意。
【答案】C
二、功的计算
教师引导学生阅读课本“功的计算”相关内容后归纳总结：
1.功的大小：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。若用W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上移动的距离，则功的计算公式：W＝Fs。
2.应用功的计算公式时，必须注意以下三点：
（1）要明确是哪个力对物体做功，或是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
（2）公式W＝Fs中的F是作用在物体上的力，s是物体在力的方向上移动的距离。例如：某运动员用500N的力将足球踢出20m远，若用公式W＝Fs＝500N×20m＝10000J计算就是错误的，因为踢球的力的作用距离并不是20m，要计算运动员对球做的功，关键看脚推动球前进，脚移动的距离是多少。
（3）F是使物体沿力F方向通过距离s的过程中始终作用在物体上的力。
3.功的单位：在国际单位制中，力的单位是牛（N），距离的单位是米（m），功的单位是牛米（N·m），用专门的名称“焦耳”来表示，简称焦，符号是J，1J＝1N·1m。
4.初中阶段研究力做功，主要指下列几种情况：
第一，力和物体运动方向一致，称为力对物体做功；
第二，力和物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功，如向上抛出某个物体，重力方向向下，物体运动方向向上，可以称为克服重力做功；
第三，当某个力与运动方向垂直，则这个力对物体不做功。
5.归纳拓展：做功的多少只跟力的大小和物体在力的方向移动的距离有关，与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦无关。
例题讲解：
【例2】如下图所示，在水平面上，AB段较光滑，BC段较粗糙，且AB＝BC＝20m，用10N的水平恒力F推着重100N的物体M，由A点运动到C点，在AB段、BC段上推力做的功分别为W1、W2，则W1、W2的大小关系是（　　）
A.W1＝W2 B.W1＞W2
C.W1＜W2 D.无法确定
【解析】依据题意可知，作用在物体上的力的大小相等，使物体在力的方向上运动的距离也相等，利用功的计算公式W＝Fs，可知W1＝W2。
【答案】A
【迷津指点】本题易受重力和摩擦力大小的干扰，题中明确了水平推力是一个恒力，因此应明确重力和摩擦力的大小与题中推力做功多少没有关系。如果题中未规定推力是恒力，而是规定“物体始终匀速运动”，则推力在BC段会增大。
板书设计
第1节　功
功
教学反思
　　本节课先从“功”这个字出发，要求学生组词或成语，再根据所组的词或成语要求学生将其分为两类，根据所分的内容引出物理学上的功的定义，这样使学生对功的定义更好理解。然后教师针对功这个物理量进行详细讲解，特别是在方向的判断上，更要让学生清楚如何进行判断和计算，以免出现张冠李戴的现象。

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