初中物理人教版八年级下第十一章功和机械能第2节功率“江南联赛”一等奖

《功》教学设计江苏省丰县初级中学刘庆贺一、教学目标（一）知识与技能1．知道力学中做功的含义。能说出做功包含的两个必要因素，并能判断出力是否对物体做功。2．明确计算功的大小的表达式，以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。3．能应用公式进行简单的计算。（二）过程与方法1．通过实验和生活中的例子，理解做功包含的两个必要因素，判断出力是否对物体做功。2．通过观察和分析，了解功的含义，学会用科学探究的方法研究物理问题。（三）情感态度与价值观1．通过联系生活、生产实际激发求知欲，培养探索自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣。用物理学史培养学生的科学态度和科学精神。2．通过合作性的探究，展示性交流，增强自信，树立自尊、学会合作的意识，追求学生和谐发展。二、教学重难点在学习《功》这一节以前，学生已学习了力和力的作用效果、压强等知识，功是力的另一种效果。学习功是对前面知识的延续和应用，同时也是学习后面功率、机械效率、能等知识的必要知识储备。本节从日常生活常见的具体实例入手，让学生分析力作用在物体上，产生的不同效果，从而理解做功的必要条件。然后介绍了功的计算公式、单位以及应用公式进行简单的计算。解决力学问题时，如果从能量角度研究，有时会更简便。研究功的重要意义在于，可以通过做功研究能量的变化，为研究能量转化过程奠定定量分析的基础。对功的概念的认识水平直接影响能的概念的形成和功能关系的建立。本节内容由“力学中的功”和“功的计算”两部分构成。其中，“力学中的功”通过研究工作是否有成效使学生认识到做功包含的两个必要因素，为功的计算打好基础。“功的计算”明确了功的计算方法，从定量的角度研究功。本节教学的重点是明确力学中功的含义，难点是判断力是否对物体做功。可以引导学生通过对生活实例的辨析，对做功有初步的认识。结合实例，区分力是否对物体做功，认识做功包含两个必要因素，强调力的方向与物体移动方向一致。要求学生能应用公式进行简单的计算。教学重点：明确力学中功的含义。教学难点：判断力是否对物体做功。三、教学策略学生已学习了力及力的作用效果等知识，但对于什么是做功还没有直观的认识。本节课从物体对放在地面上的物体及其光滑水平面上拉动的物体的受力分析，引出物理学中功的含义。接着让学生对日常生活常见的具体实例入手让学生分析力作用在物体上后，产生的不同效果，从而理解什么是功。对于“功的计算”公式的得出、应用公式进行简单的计算均采用演示实验方法，让学生直观观察、思考中使学生总结得出本节所授知识，避免生硬的教学，让学生充分融入到学习中来学习知识。四、教学资源准备多媒体课件等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课（5分钟）让学生说一说，含有“功”的成语或词语，指出其中“功”的含义。针对学生的回答，教师点评：现代汉语中的“功”主要有成效、成功、贡献的意思，物理学中的“功”吸收了其中“成效”的意思，但它又有特殊的含义，这节课我们一起研究力学的“功”。板书课题：15．1力学中的“功”

学生思考并回答。

将学生的语文知识与物理课堂有机融合。充分调动学生参与课堂教学的积极性。新课教学（30分钟）一、力学中的功1．做功的含义课件展示：（1）叉车把货物举起；（2）小明想把大石头移开，但没有搬起。让学生讨论叉车和小明的工作是否有成效？引导完成物体的受力分析，明确是哪个力对货物的移动做出了贡献，从而初步得出物理学中的功的含义：如果一个力作用在物体上，并且使物体在力的方向上通过一段距离，这个力的作用就有了成效，力学里面就说这个力做了功。2．做功的两个必要因素课件展示：（1）人把物体提到楼上；（2）工人推着车向前运动；（3）小孩子用力推车，车未动；（4）吊车吊着重物静止在空中。让学生标出物体受到力的方向和物体移动的方向，再说出几个事例中哪些是做功的？哪些是不做功的？做功的事例中有哪些相同之处？引导学生总结出力学中做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力二是物体在这个力的方向上移动了距离。举例说明在你的周围你发现有哪些做功的例子？比一比，看谁对生活观察得最仔细？学生可能举出很多的例子？如起重机吊起重物、火箭升空、马拉车前进等等。教师对正确的例子予以肯定，对错误的例子引导改正。教师引导：下面的几个例子是否有做功的情况存在？例1：起重机吊起重物静止在空中，问拉力是否做功？货物的重力是否做功？例2：起重机吊着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？例3：一个正在运动的物体所受的外力突然消失，小球将会怎样？学生回答后接着问：假如一个小球在光滑水平冰面上由于惯性做匀速直线运动，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？引导学生根据以上事例分析，总结物体不做功的情况：（1）有力而没有距离，不做功；（2）有力，也有距离，但力与距离垂直（即在力的方向上没有距离），不做功。（3）有距离（运动）而没有力，不做功。

学生思考并回答：叉车的工作有成效，体现在它施了力，并且把货物举高了。小明的工作没有成效，体现在他虽然施了力，但并没有使大石头移动。

学生分析并回答。（1）人把物体提到楼上时，人施了力，物体在力的方向上通过一段距离，人做了功；（2）工人推着车向前运动时，工人施了力，物体在力的方向上通过一段距离，工人做了功；（3）小孩子用力推车时，小孩施了力，但车没有移动，小孩没做功；（4）吊车吊着重物静止在空中时，吊车施了力，但重物没有移动，吊车没做功。

学生积极思考，并回答问题。

学生分析讨论后回答，有力没有距离，不做功。

有力，也有距离，但力与距离垂直（即在力的方向上没有距离），不做功。

物体靠惯性运动，有距离（运动）而没有力，不做功。

运用事例对比进行思考，学生易于接受新知识。

通过多媒体课件展示出具体的实例，激发学生积极思考问题，使抽象的知识具体化，有利于学生的理解与认识，也提高了学生的分析概括能力。

对于做功的两个必要条件，特别是力的方向与物体的运动方向并不完全一致的情况，学生不容易理解，通过对哪几种情况下，不做功情况的分析，突破了难点，加深了学生对做功的理解与认识。

二、功的计算教师引导：通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，缺一不可，又知道有三种情况下不做功，那么我们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？说出你猜想的依据。总结出功的计算方法：力学里规定，功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。功的计算公式：功=力×距离表达式：W=Fs公式中符号的意义及单位：W──功──焦耳（J）F──力──牛顿（N）S──距离──米（m）1焦=1牛?米（1J=1N?m）多媒体课件出示课本例题，引导学生分析物体受到几个力的作用。哪个力做了功？重力是否做功？为什么？

学生认识到：力越大，在力的方向通过的距离越多，做的功越多。所以功与力和在力的方向通过的距离有关。

学生明确，物体的运动方向是水平的，马的拉力与物体运动方向一致，因此马的拉力对物体做功。计算功的大小时应该利用拉力大小800N与水平运动的距离3000m。重力方向与运动方向垂直，因此重力不做功。培养学生分析、概括能力。也使学生能更好的理解功的计算公式及功的单位。

通过例题加深学生对所学知识的理解和认识，提高学生运用所学知识解决实验问题的能力。课堂小结（5分钟）通过今天的学习，同学们有哪些收获？在实验探究中又存在哪些问题？还有什么想探究的问题？学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基础上进行学习小结。促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。

《功》同步测试江苏丰县初级中学董慧玲一、选择题1．（2023年北京市中考题）下列有关力做功的说法中正确的是(

)A．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功B．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功D．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功答案：A解析：做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一不可。用水平力推着购物车前进，对推车施了推力，在推力的作用下，购物车前进一段距离，所以推车的力做了功。把水桶从地面上提起来，提力使水桶移动一段距离，提水桶的力做了功。书静止在水平桌面上，有力但没有移动距离，不做功。挂钩上的书包静止时，也是有力但没有移动距离，不做功。2.一木块重30N，在大小为10N的水平拉力作用下，10s内沿水平地面匀速前进5m，则重力对木块做的功是(

)A．0J

B．150J

C．50J

D．200J答案：A解析：由功的定义，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积。重力的方向竖直向下，而木块移动的距离方向是水平的，即木块在竖直方向上没有移动距离，所以重力对木块没做功。3．在学校运动会上，小汉在男子5kg级铅球项目中以14m的成绩获得第一名。如图1所示为小汉投掷铅球的过程示意图，若他掷铅球时用力是500N，则小汉在掷铅球的过程中，对铅球所做的功是（

）

D.条件不足，无法确定答案：D解析：图1中，小汉掷铅球时，在a到b的过程中（即铅球出手之前），人对铅球有力的作用，铅球也在力的方向上移动了距离，所以人对铅球做了功，只是题目中没有给出a到b的距离，因而做功多少无法计算。在b到d的过程中，铅球已经脱离手，因此小汉无法对铅球施力，但是铅球由于惯性要移动一段距离。这时小汉对铅球没有做功。4.粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其以3m／s的速度沿力的方向匀速运动了10s，则此过程中（

）A．重力做了3000J的功

B．推力做了300J的功C．摩擦力做了3000J的功

D．摩擦力为100N答案：B解析：重力的方向竖直向下，而物体移动的距离方向是水平的，即物体在竖直方向上没有移动距离，所以重力对物体做功为0，A错。容易计算出物体移动的距离为30m，根据功的公式，计算出推力做的功为300J，B正确。由物体匀速运动，根据二力平衡条件，可以知道物体受到的摩擦力等于推力，为10N，则摩擦力做功为300J，C、D错误。5.（2023年四川省自贡市中考题）甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动，且v甲＞v乙，若不计较空气阻力，则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是（

）A．F甲＞F乙

B．F甲＜F乙

C．W甲＞W乙

D．W甲＜W乙答案：C解析：由甲、乙两个物体完全相同，又都在同一水平面上运动，什么它们受到的摩擦力相同。又因为它们都做匀速直线运动，所以水平方向受平衡力，拉力都等于摩擦力。即F甲=F乙。A、B均错误。因为v甲＞v乙，相同时间内甲移动的距离大于乙。根据，W甲＞W乙。6．一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图2所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（

）图2A．W1＜W2＜W3

B．W1＜W2=W3C．W1=W2=W3

D．W1=W2＜W3答案：C解析：由功的定义，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积，即。三个过程中力的大小相同，沿力的方向移动的距离相同，所以做功相等。二、填空题7．（2023年安徽中考题）我国设计的“中华月球车”今年将登陆月球。图3为该车的模型。物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的1/6，月球车的质量为120kg，它在月球表面受到的重力为

N。若它在月球表面上方竖直下落4m，则重力对它做的功为

J。图3答案：200

800解析：因为物体的质量与其空间位置无关，所以在月球上月球车的质量仍然为120kg；先根据求出宇航员在地球受到的重力，然后根据月球上引力的大小为地球上引力的1/6求出它在月球上受到的重力。根据功的计算公式，可求出月球车在月球上重力做的功。8.箱子重200N，把它从地面沿着18m长的楼梯搬到10m高的楼上，人对箱子做了__

_____J的功；又提着箱子水平方向移动了20m，人对箱子又做的功是

__J。答案：2000

0解析：人对箱子做的功利用进行计算，其中力F等于箱子重力，距离s应该是10m，而不是18m。这是因为人提箱子的力竖直向上，箱子在竖直方向移动是10m，而不是18m。当提着箱子沿水平方向移动了20m时，属于力与距离垂直，人对箱子不做功。9．一建筑工人用50N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了15m，小车受到的阻力为

N。撤去推力，小车仍然能继续向前运动，这是由于小车具有

。在上述小车前进的过程中，建筑工人对小车做的功为

J。答案：50

惯性

750解析：工人对小车做的功中涉及的距离不是。实际上只有前15m是小车受推力而移动的距离，后小车虽然前进，但没有推力，自然推力不做功。因此整个过程工人对小车做的功为。10.（2023年自贡中考题）如图4甲所示，一块质量为的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系图象如图4乙所示。则铁块受到的摩擦力为

N，0～6s内拉力F做的功是

J（取g=10N/kg）图4答案：1

解析：（1）由乙图可知，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，所以铁块受到摩擦力大小。（2）铁块在0～6s内升高的距离，因此拉力F做的功。三、计算题11.如图5所示，物体G所受到的重力大小为40N。（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功。（2）若将该物体放在倾角为30°的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功。（3）比较上述两种情况，你能得出什么结论？图5答案：20J

20J

使用斜面可以省力，使用斜面不能省功解析：（1）物体沿竖直方向匀速运动时，F1=G=40N，然后利用公式计算。（2）求拉力F2对物体所做的功