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第十章 功与机械能
第一节 机械功
教学目标
【物理观念】
形成能量的观念。
【科学思维】
通过思考和讨论，判断在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下没有做功。
【科学探究】
1.学会从物理现象中归纳简单的物理规律。
2.通过观察和实验，了解功的含义，学会用科学探究的方法研究物理问题。
【科学态度与责任】
1.乐于探索自然现象和物理规律，乐于参与观察、实验、探索活动。
2.有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
3.培养学生的综合学习能力，激发学生的求知欲。
教学重难点
【教学重点】
1.知道做功的两个必要因素。
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。
【教学难点】
1.判断是否做功。
2.功的计算。
教学准备
多媒体课件
【设计环节及意图】
情景引入（激发兴趣）→旧知复习（体现递进）→新知探究（方法引领）→小结评价（体现能力）……→课后小结（大概念统领）→任务评价（体现成效）
【课时安排】第1课时
活动一：创设情境、提出问题
思考：
1.重物上升过程中，受几个力的作用 哪个力对重物有“成效”，做了贡献
汽车移动一段距离，牵引力对汽车的移动做了贡献，取得了成效，就说这个力对物理做了功。
活动二：任务驱动、自主探索
问：上述现象的共同点是什么？
板书:
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。
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。
请同学们阅读教材P233物理聊吧的内容，思考：
1.小明对水桶的拉力做功了吗 为什么
2.推力做功了吗 为什么
请大家讨论交流以上问题。
总结：
力学中做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的力(F)。
(2)物体在这个力的方向上移动的距离(S)。
举例说明在你的周围有哪些做功的例子 比一比,看谁对生活观察得最仔细
教师对正确的例子给予肯定,对错误的例子引导改正。
接下来看老师这里的几个例子是否有做功的情况存在
（1）举重运动员在把杠铃举高过程中是否对杠铃功。举在高处停留5秒过程中是否做功
(2)小球在光滑水平地面做匀速直线运动,小球在竖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
（3）起重机使货物在水平方向上匀速移动一段距离,拉力对货物做功了吗
引导学生根据以上事例分析、总结在什么情况下不做功。
总结：
(1)人用力推石头而没有推动
分析:F≠0，S=0，没有做功(劳而无功)
（2）冰壶在平滑的冰面上滑行
分析:F=0，S≠0，没有做功(不劳无功)
（3）提箱子在水平路上走
分析:F≠0，S≠0，F垂直于S没有做功(劳而无功)
活动三：交流合作、构建新知
问：怎么知道做了多少功呢？
板书：物理学中规定，力对物体所做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即
W=Fs
W：功 F:力 s:力方向上移动的距离
力的单位是N，距离的单位是m。功的单位，即焦耳，简称焦，用符号J表示1J=1N·m。
用多媒体播放焦耳的相关资料，并引导学生做教材P235例题。
教师展示正确的规范解题过程。并强调解题需要注的地方。
活动四：创设情意、提出问题
上述问题中，若叉车先将货物缓慢举高后，又在水平方向匀速移动一段距离，将货物放到货架上。
问：在这个过程中，又车对货物的支持力是否一直在做功 为什么
请同学们估计一些力做功的大概值。
1.将两个鸡蛋举高1m，做功大约多少？
2.将一瓶 500ml的矿泉水从地上拿起并举过头顶，做功大约多少？
3.将一袋10 kg 的大米从地面扛到肩上，做功大约多少？
课堂小结：
1.核心概念：物理学中，有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功（简称功）。
2.做功两个必要因素：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，二者缺一不可。
3.三种不做功的典型情况：有力无距离（搬而未起）、有距离无力（物体靠惯性运动）、力与移动距离垂直（手提物体水平行走）。
4.功的计算：公式W=Fs，单位是焦耳（J），1J=1N·m；计算时必须保证力和距离对应同一物体、同一方向。
5.素养总结：通过生活实例辨析做功现象，培养了科学思维；通过公式推导与习题计算，掌握了物理定量计算的方法，建立了力、距离、功的物理观念，体会了物理知识服务生活的价值。
板书设计：
第一节 机械功
一、做功的含义
力 + 力的方向上的距离 → 力对物体做功
二、做功的两个必要因素
1.作用在物体上的力（F）
2.物体在力的方向上移动的距离（s）
三、三种不做功情况
1.有力无距离：推墙不动、搬石未起
2.有距离无力：踢球后球飞行、滑板滑行
3.力距相垂直：手提书包水平走路
四、功的计算
1.公式：W=Fs
2.单位：焦耳（J） 1J=1N·m
3.关键：F与s同向、对应同一物体
五、特例补充
竖直提升物体：W=Gh（克服重力做功）
作业设计：
（一）基础巩固作业（全员必做）
1.熟记做功两个必要因素和三种不做功的情况，能口头举例辨析。
2.完成教材课后基础习题，熟练运用公式W=Fs进行简单计算，规范书写解题步骤（已知、求、解、答）。
3.判断下列场景是否做功：①举着杠铃静止不动 ②水平推动课桌前进 ③抛出去的篮球在空中运动。
（二）能力提升作业（中等及以上学生选做）
1.计算题：用50N的水平拉力，将重200N的物体沿水平地面匀速拉动40cm，求拉力做的功、重力做的功。
2.辨析题：对比“上楼”和“水平走路”两种场景，分析重力是否做功，并说明理由。
3.拓展：同一物体被匀速提升不同高度，分析做功大小与提升高度的关系。
（三）实践探究作业（全员选做，贴合生活、落实素养）
1.估测自身体重，测量从一楼走到三楼的竖直高度，粗略计算自己上楼时克服重力所做的功。
2.观察生活中3个做功、2个不做功的实例，记录下来并简单说明原因，培养学以致用的物理思维。
教学反思：
本节课紧扣物理核心素养，通过生活场景（搬物体、推车、举重）导入，引导学生自主归纳做功条件，培养学生科学思维和归纳概括能力；通过实例辨析、公式实操，帮助学生建立清晰的物理观念，同时让学生体会物理与生活的紧密联系，树立学以致用的科学态度与责任。

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