設(shè)計說明
“功”這一節(jié)是讓學(xué)生建立功的初步概念，了解物體做功的必要條件，能分析物體在哪種情況下做了功，哪種情況下沒有做功，根據(jù)“從生活走向物理”的理念，應(yīng)該從學(xué)生熟悉的一些涉及力的生活情景、自然情景中歸納出功的初步概念和做功的必要條件，從決定做功的兩個必要因素中歸納出功的計算公式W=Fs，理解功的單位——焦耳，并通過一些實(shí)例讓學(xué)生感知1 J的大小，引導(dǎo)學(xué)生通過一些簡易實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)力在什么情況下做了功，在什么情況下不做功。
關(guān)于功的計算的教學(xué)，應(yīng)該重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)公式中各單位的統(tǒng)一性和各物理量的同一性，并輔以一定的練習(xí)。
教學(xué)過程可分為三個階段，第一階段認(rèn)識物理中的功與現(xiàn)實(shí)生活中的功有什么相同和不同，歸納功的概念；第二階段通過對功的效果不同來明確影響功的大小的兩個必要因素；第三階段在認(rèn)識功的兩個影響因素的前提下歸納出功的計算公式，進(jìn)而進(jìn)行一些簡單的計算。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過日常生活實(shí)例分析理解力學(xué)中做功的含義，知道做功必須具備兩個必要因素，才能判斷出力是否對物體做功。
2.明確計算功的大小表達(dá)式及意義。
3.通過練習(xí)學(xué)會用公式W=Fs計算功的大小。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1.重點(diǎn)：知道功的含義。
2.難點(diǎn)：判斷力是否對物體做功。
教具
學(xué)生用：書包、書等。
教師用：彈簧測力計、木塊等。另有電化教學(xué)器材、教學(xué)光盤。
教學(xué)過程
回顧思考
1.力是物體對物體的________，力的三要素是指力的________、________、________。
2.慣性是物體本身的一種________，它________（選填“是”或“不是”）力。
3.實(shí)際生活中，做勻速直線運(yùn)動的物體一定受到________的作用。
4.物體所受的重力大小G=________，方向________。
導(dǎo)入新課
1.故事導(dǎo)入：
故事摘要：小華收拾碗筷、提水、買米，忙得滿頭大汗，做物理教師的爸爸卻說，從物理學(xué)角度看他幾乎沒有做功。
提出問題：怎樣才算“做功”？在力學(xué)上“做功”的含義是什么？
感知現(xiàn)象：投影一組做功的實(shí)例和一組沒有做功的實(shí)例。（實(shí)例聯(lián)系生活和科技前沿）
分析綜合：問：每組實(shí)例有什么共同點(diǎn)？兩組實(shí)例有什么不同點(diǎn)？
抽象概括：問：功包含哪些必要因素？力學(xué)上“做功”的含義是什么？小華的爸爸為什么說他幾乎沒有做功？“工作”與“做功”有什么區(qū)別？
這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)功的一些知識。
2.實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入
（1）引出功的意義
學(xué)生實(shí)驗(yàn)一：用手將放在桌旁地面上的書包和1本書分別勻速移動到桌面上。
感受：兩次移動的距離怎樣？哪次“累”一些呢？為什么？
（兩次移動的距離相同，提書包“累”一些，因?yàn)樘釙栌幂^大的力。）
（附板書1）移動相同的距離，需要的力越大越“累”。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)二：用手將放在桌旁地面上的書包分別勻速移動到凳子上和桌面上。
感受：哪次“累”一些呢？為什么？
（提到桌面上“累”一些，因?yàn)橐苿拥木嚯x較大。）
（附板書2）用同樣的力移動物體，移動的距離越大越“累”。
（2）引導(dǎo)學(xué)生對生活中的功與物理中的功的不同做出一定的分析與判斷。
我們常說的功有“成效”的意思，但有些時候我們雖然付出了力的作用，卻沒有成效，即勞而無功。那么做功到底有什么學(xué)問呢？
引導(dǎo)歸納：人提物體“累”的程度，不能僅由力的大小或僅由移動的距離大小來比較或表示，所以我們引入一個新的物理量——機(jī)械功（簡稱功）。
3.“成語”引入
同學(xué)們都知道哪些有“功”的成語或詞語。
學(xué)生：馬到成功、事半功倍、功成名就……同學(xué)們說得好?，F(xiàn)代漢語中“功”主要有成效、成功、貢獻(xiàn)的意思，力學(xué)中的功吸收了其中“成效”的意思，但又不同，這節(jié)課我們就一起研究力學(xué)中的“功”的含義。
（板書：第十一章 功和機(jī)械能 第1節(jié) 功）
進(jìn)行新課
探究點(diǎn)一 功
1.作圖：要求學(xué)生在教材圖11.1-2和教材圖11.1-3中用鉛筆標(biāo)注人對物體施加力的方向和物體移動的方向。
討論：根據(jù)教材圖11.1-2中力做功的實(shí)例和教材圖11.1-3中力不做功的實(shí)例作圖判斷兩種情況的特點(diǎn)。
引導(dǎo)歸納：當(dāng)一個力作用在物體上，物體在這個力的作用下通過了一段距離，這個力對物體的移動做出了貢獻(xiàn)，我們就說這個力的作用有了成效，力學(xué)里就說這個力做了功。
顯然力做功有兩個條件：一是作用在物體上的力（F）；二是物體沿力的方向移動的距離（s）。
2.判斷力是否對物體做了功
通過舉例練習(xí)讓學(xué)生鞏固力是否對物體做功的判斷。
（1）教師演示：①用彈簧測力計拉動一木塊沿水平桌面勻速直線移動一段距離。
②用彈簧測力計沿與水平面成30°角方向拉動一木塊沿水平桌面勻速直線移動一段距離。
思考：拉力在這兩種情況下做功了嗎？
（做功了）
（2）火箭升空，燃燒的氣體對火箭有沒有做功？
因?yàn)槿紵臍怏w對火箭有一個向上的推力，火箭在這個推力作用下向上移動了一段距離，所以燃燒的氣體對火箭做功了。
（3）同學(xué)們將自行車推進(jìn)校門，對自行車有沒有做功？
因?yàn)橥瑢W(xué)們對自行車有一個向前的推力，自行車在這個推力作用下前進(jìn)了一段距離，所以同學(xué)們對自行車做功了。
（4）以下三種情景有沒有做功？
①一個人用很大的力推一輛汽車，汽車沒被推動，推力對汽車有沒有做功？
②手提一桶水在水平地面上行走，提桶的力有沒有對桶做功？
③在光滑的水平冰面上，一物體由于慣性做勻速直線運(yùn)動，此過程中有沒有力做功？
引導(dǎo)歸納：三種不做功的情況：
（1）物體受到力，但沒有移動距離，即通過的路程為零，有力無距離，不做功。
（2）物體受到力的作用，也移動了距離，但移動的距離與力的方向垂直，即有力有距離，但力與距離垂直，不做功。
（教師根據(jù)學(xué)生的回答再次強(qiáng)調(diào)做功的兩個因素。）
（3）物體沒有受到力的作用，但由于慣性通過一段路程，也沒有力做功，即有距離無力，不做功。
（教師要注意同學(xué)們的回答中所出現(xiàn)的問題，并補(bǔ)充關(guān)于慣性的知識。）
教師小結(jié)：從以上例子，我們進(jìn)一步認(rèn)識了力學(xué)中功的含義，即一個力作用在物體上，物體在這個力的作用下移動了一段距離，我們就說這個力對物體做了功。
例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補(bǔ)充講解）
例1 水平地面上的購物車在水平推力的作用下，沿推力的方向運(yùn)動一段距離，則下列判斷中正確的是（ ）
A.重力對購物車做了功B.支持力對購物車做了功
C.推力對購物車做了功D.沒有力對購物車做功
解析：做功的兩個必要因素是作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的距離。重力的方向豎直向下，支持力的方向豎直向上，而購物車向前移動了距離，沒有在重力和支持力的方向上移動距離，所以重力和支持力都沒有做功，A、B選項(xiàng)都錯誤；推力方向向前，購物車在推力的方向上向前移動了距離，所以推力對購物車做了功，C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯誤。
答案：C
探究點(diǎn)二 功的計算
1.提問：（1）小亮扛著200 N的課桌從一樓爬上二樓；小麗扛著50 N的凳子從一樓爬上二樓。誰做的功多？為什么？
（2）小亮扛著200 N的課桌從一樓爬上二樓；小麗扛著200 N的課桌從一樓爬上三樓。誰做的功多？為什么？
（3）小麗哪一次做的功多？為什么？
通過學(xué)生的討論，強(qiáng)調(diào)功的大小與物體受到的力的大小成正比關(guān)系，與物體在力的方向上移動的距離也成正比關(guān)系，指出，力學(xué)中功的計算公式：功=力×力的方向上移動的距離。
2.歸納：功的計算公式：W=Fs。
單位：焦耳，簡稱焦（J），1 J=1 N·m。
1 J的物理意義：1 N的力使物體在力的方向上通過1 m的距離時所做的功為1 J。
幾點(diǎn)說明：
（1）使用W=Fs，要注意公式中各物理量的統(tǒng)一性和同一性。
（2）做功的多少只由W=Fs決定，跟物體是做勻速直線運(yùn)動還是做變速運(yùn)動無關(guān)。
（3）知道1 J的物理意義，知道1 J的大小。
例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補(bǔ)充講解）
例2 （見教材第64頁例題）質(zhì)量為50 kg的雪橇上裝載了350 kg的原木，一匹馬拉著雪橇沿著平直的路面勻速前行，將原木運(yùn)到了3 000 m外的貨場。如果雪橇在行進(jìn)中受到的摩擦力是800 N，求馬的水平拉力做的功。
思考：此題中物體受到幾個力的作用？哪個力做了功？對什么物體做了功？重力有沒有做功？為什么？
學(xué)生回答，教師小結(jié)。
解：雪橇在水平方向上移動的距離為3 000 m，水平方向上受到的拉力和摩擦力為一對平衡力，二力大小相等，為800 N，根據(jù)功的計算公式可得：W=Fs=800 N×3 000 m=2.4×106 J。
課堂小結(jié)
本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了：
1.做功的兩個必要因素
2.功的計算公式：W=Fs
3.功的單位：焦耳（J），1 J=1 N·m
請完成“當(dāng)堂達(dá)標(biāo)”測試題。
布置作業(yè)
教材第64頁“動手動腦學(xué)物理”第1至4題。
板書設(shè)計
一、功
有力作用在物體上，而且物體在這個力的方向上移動了距離，就說這個力做了功。
二、做功的兩個必要因素
1.作用在物體上的力；
2.物體沿力的方向移動的距離。
三、不做功的幾種情況
1.有力無距離；
2.有距離無力；
3.有力有距離，但力與距離垂直。
四、功的計算公式
W=Fs；W——J、F——N、s——m。

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11.1 功

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