第十一章 功和机械能第1节 功

第十一章功和机械能第1节功知识与技能：1．结合实例知道机械功的概念。

2．知道做功的两个必要因素。

3．理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的计算公式进行简单的计算，知道使用任何机械都不省功。

过程与方法：1．通过思考和讨论，判断力是否对物体做了功，学会从物理现象中归纳简单的物理规律。

2．通过观察和总结，了解功的含义，学会用科学探究的思维研究物理问题。

情感、态度与价值观：1．乐于探索自然现象和物理规律，乐于参与观察、实验、探究活动。

2．有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

重点：理解做功的两个必要因素，会用功的计算公式W＝Fs进行简单计算。

难点：判断力对物体是否做功，以及做功的计算。

多媒体课件。

一、情景导入情景1多媒体展示图片：生活中几种常见的情景。

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；踢足球，球飞出后，没有了踢力，足球受到阻力，会停下来，阻力有了成效。

文件箱和足球在力的作用下都发生了位置的变化，力的作用显示出了成效。

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。

情景2多媒体播放视频：汽车打滑。

(视频详见教学课件)同学们想一想，在这一过程中，车的牵引力产生效果了吗？(没有)为什么呢？今天我们就一起来学习相关内容吧。

二、合作探究力学中的功提出问题今天我们要学习的“功”这个物理量和什么因素有关呢？怎样来探究呢？多媒体展示(1)同学们观察一下这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。

(都有力，物体都移动了一段距离)移动的距离和力之间有何关系？(是在力的作用下，在力的方向上移动的距离)甲木箱在推力的作用下向前运动了一段距离乙物体在绳子拉力的作用下升高(2)同学们观察图片：甲水平方向移动了距离但水平方向上却没有力；乙用力而未移动距离。

第十一章功和机械能第1节功1、在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m，拉力做的功等于________J，重力做的功等于________J。

答案：250；02、马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进了400m，马的水平拉力做了3×105J的功，马的水平拉力是多大？答案：马做的功是W=3×105J，马移动的距离S=400m由W=FS变形得F=W/S =3×105J/400m=750N3、2008年8月11日在北京奥运会上,中国选手张湘祥在男子举重62吨级的决赛中摘得金牌(图11.1-4),挺举成绩是176kg。

估算一下,他在挺举过程中对杠铃大约做了多少功?答案：W=FS=mgs=176kgx10N/kgx2m=3520J4、小华的家住在5楼。

一天，他把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到家里,提鸡蛋的力大约做多少功?说出你是怎么估算的。

答案：根据书本中“手托两只鸡蛋的力大约为1N”，可知提30个鸡蛋的力大约为F=15N；住宅楼的楼层高大约3米，家住5楼，小明实际爬楼高h=3m×4=12m；故提鸡蛋的力大约做功W=Fs=15N×12m=180J．第2节功率1、甲乙二人同时开始登山，甲先到达山顶。

你能判断哪个人的功率大吗？为什么？答案：不能判断；两同学登山时，上升的高度相同，由于体重不同，所以克服体重做功不同；根据公式P=W/t，甲先到达山顶，甲用的时间短，但是不能比较做功的多少，因此也就不能比较谁的功率大．2、某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t,在10s内从楼的2层上升到5层。

如果每层楼高3m,升降机电动机的功率至少是多大?答案：W=Fs=Gh=mgh=1200×10×3×3=108000JP=W/t=108000/10=10800w3、功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由功率是0.4kW的耕牛去完成，需要多长时间？答案：拖拉机做功: W=pt=25kw×4h=100kw·h根据公式:P=w/t 得:t=w/p=100kw·h/0.4kw =250h4、一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202kW,速度为80km/h，汽车行驶2h,发动机做的功是多少?卡车的牵引是多大?答案：202kw=2.02×103 wW = P t =2.02×103w ×2h = 202000×7200 J = 1.4544×109(2) P = W / t P = (FS) / t = F×(S / t ) = F ×v ;F = P / v = 202kw / 80km/h = 202000w / (80 / 3.6)m/s = 9090 N .第3节动能和势能1、请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速度不能太快？答案：自行车的速度越大，动能就越大，刹车阻力相同时，刹车需要的距离就越大，车越不容易停下来，所以骑自行车时速度不能太快。

11.1功和机械能第一节功练习题
1、力学里的功包含两个必要因素：一是______；二是______·
2、把一个鸡蛋举高2m，做的功大约是_____J．
3、用20N的水平拉力把重为100N的物体沿水平桌面拉动2m，拉力所做的功为___J，重力做的功为_____J
4、小明同学积极参加社区服务活动，帮助邻居张奶奶将一袋15kg的米匀速背上15m高的六楼，上楼共用时3min．在此过程中，小明对这袋米做了 _____ J的功，（g取10N／kg）
5、如图所示，2008年北京奥运会火炬的质量为985g火炬手持火炬沿水平路面匀速前进20m，火炬手对火炬做的功为 __________J.若使火炬匀速升高lm，火炬手对火炬做的功为__________J． (不计空气阻力及燃料质量的变化，g取10N ／kg)
6如图所示的四种情景中，人对物体做功的是
7在水平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子前进了10m，推箱子的人做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1．5m他做了多少功？
8一辆桑塔纳汽车在一段平直的长吉高速公路上以30m／s的速度匀速行驶，汽车的牵引力为2×103N，求：
(1)汽车受到的平均阻力；
(2)汽车5 s内行驶的路程；。

第十一章《功和机械能》第1节《功》教学设计新授课 1课时【教学目标】知识与技能1.结合实例知道力学中做功的含义。

2.知道不做功的三种情况.3.学会功的计算。

过程与方法通过观察和实验了解功的物理意义。

情感、态度和价值观具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于实际的意识。

【教学重点】利用W=FS进行简单的计算【教学难点】判断力是否对物体做功。

【教学准备】实验器材：弹簧测力计、钩码、细绳、小车。

【教学过程】【教学反思】新课程提倡以人为本的教育，这节课的教学设计中尽量的给学生时间与空间，尽可能的让学生自学，让学生充分交流和讨论，充分发表自己的意见和见解。

但是也许学生还没有养成良好的积极参与课堂的习惯，在交流的过程没中，有的学生发现了问题，但没有大胆的提出来。

因为老师过于考虑课堂的进程化推进，所以没有安排充分的时间，或者说是没有找到合适的方法，鼓励学生把不清楚的问题全部都提出来。

例如：力的方向与物体移动方向垂直时，做功为零。

现在反思，如果让学生充分的把不清楚的问题能够提出来，通过充分的讨论，这些问题应该是不难解决的。

学情分析本班有学生50人，其中女生23人，男生27人，作为一个农村初中学校，学生在物理学习上的现状是不容乐观的。

总体情况来看，女生的学习自觉性比较强，学习效率也很高。

而男生学习习惯相对较差，多数男生在学习上都不甚操心，需要老师和家长随时提醒。

15岁左右的初中生抽象思维还不成熟，在学习过程仍需一些感性认识作为依托，因此在教学中可以借助实验和实例分析加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。

本节之前学生还没有学习关于能的知识，在没有能的转化的知识的情况下，功的定义是很难下的；但学生已有一定的力学基础知识，可以引导学生充分利用已有认知水平来构建“功”的概念。

总之，在学习习惯上，还需要花功夫来培养。

第十一章《功和机械能》第1节《功》效果分析一、效果分析应重视评价1、对学生学习效果的评价，既要关注学生知识和技能的理解和掌握，更要关注他们情感与态度的形成与发展；既要关注学习的结果，更要关注他们在学习过程中思维、情感的变化与发展。

人教版八年级（下册）第十一章功和机械能第1节功（教案）年级八年级授课时间课题第1节功教学目标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。

能列举出生活中关于做功的实例。

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W=Fs进行简单的计算。

教材分析功的概念比较复杂、抽象，学生常常容易把生活中的“工作”、“做工”与物理学中的功相混淆，分不清有没有做功，是哪个力在做功，因此本节内容是初中物理学习过程中的一个“难”点。

这节课是在前面所学的“机械运动”、“力与运动”等力学重要知识的基础上的拓展和提高，它既符合了由易到难、由简到繁的认知规律，又保持了知识的结构性和系统性。

教材的编排体现了课程标准中科学内容的三大主题——物质、运动和相互作用、能量之间的密切联系，可以说是前面所学知识的延伸，又为以后学习功率、机械能、机械效率等知识奠定基础，起到承上启下的作用。

因此这一节是本章的重点和关键，并且功的知识对人们的日常生活，生产技术和科学研究有着较大的现实意义。

解决力学问题时，如果从能量角度研究，有时会更简单。

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。

教学器材实验小车、书本等。

多媒体ppt，包含视频：《物理学中的功》、《不做功的三种情况》、《功的计算》、《功》等。

教学过程教师活动学生活动导入新课【提出问题，播放图片】①中国文化博大精深，很多字在不同的地方有着不同的含义，比如说“功”这个字，在“有功之臣”、“劳苦功高”这些词语中，功表示功劳；在“事半功倍”、“大功告成”这些词语中，功表示成效。

第十一章第1节功知识清单及同步练习1．力学中的功定义：如果一个力作用在物体上，使物体①_在力的方向上移动了距离_，我们就说这个力对物体做了功。

做功必要因素：一是②__作用在物体上的力__；二是③_物体在这个力的方向上移动的距离__。

注意：不做功的三种情况（1）有力无距离，不做功，称劳而无功。

（2）有距离无力，不做功，称不劳无功。

2．功的计算（3）力和距离垂直，不做功，称垂直无功。

定义：力学中，功等于①__力__与②__物体在力的方向上移动的距离__的乘积；字母表示：W＝③__Fs__。

功的单位：④__焦耳__，简称⑤__焦__，符号是⑥__J__。

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F的方向上通过的距离。

(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，它的大小和方向都是不变的。

（力和物体运动方向相反，可以称为克服该力做功。

）知识点1 功1.关于功的理解，下列说法正确的是( C )A.只要有力作用在物体上，力就对物体做了功B.物体只要移动了距离，就有力对它做了功C.只要有力作用在物体上，物体在力的方向上又移动了距离，则这个力就对物体做了功D.有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就一定对物体做了功2.(2022乐山)下列四幅图中,有力对物体做功的是( D )A.推车未推动B.提着滑板水平前行C.搬石未搬起D.搬起箱子3.水平地面上的购物车在水平推力的作用下，沿推力的方向运动了一段距离，则下列判断中正确的是 ( C )A.重力对购物车做了功B.支持力对购物车做了功C.推力对购物车做了功D.没有力对购物车做功知识点2 功的计算4.一位同学将一瓶未开封的500 mL的矿泉水从地面捡起，放到课桌上，他对这瓶水所做的功最接近于 ( C )A.10 JB.100 JC.4 JD.40 J5.一个箱子重200 N，小鹏把它从地面沿着18 m长的楼梯搬到10 m高的楼上，人对箱子做了2 000J的功；他又提着箱子水平移动了20 m，此时人对箱子做的功是0J.6.一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了30 m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10 m.若拉力做的功为600 J，则拉力的大小为20N，重力做功为0J.7.一匹马拉着质量为200 kg的车，在3 min内沿水平公路上前进了540 m，若马的拉力为1 000 N，则重力对马车做的功为0J，马的拉力对车做的功为5.4×105J.8、一批新型混合动力公交车，在进行新车测试时获得一些数据：新型公交卡车总质量为 4.5×103kg，轮胎与地面总接触面积为0．45m2，车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍，公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶，2min行驶了1200m（g＝10N/kg．忽略司机的重量）。

第十一章 功和机械能第1节 功1、功的初步概念：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，就说这个力做了功。

2、功包含的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。

3、功的计算：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积（功＝力×力的方向上的距离）。

4、功的计算公式：W =Fs用F 表示力，单位是牛（N ），用s 表示距离，单位是米（m ），功的符号是W ，单位是牛•米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是J ，1 J=1 N•m 。

5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W =Gh ；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs 。

6、功的原理；使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。

6、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时，人们利用机械所做的功（Fs ）等于直接用手所做的功（Gh ），这是一种理想情况，也是最简单的情况。

第2节 功率1、功率的物理意义：表示物体做功的快慢。

2、功率的定义：单位时间内所做的功。

3、计算公式：P =W t=Fv 其中W 代表功，单位是焦（J ）；t 代表时间，单位是秒（s ）；F 代表拉力，单位是牛（s ）；v 代表速度，单位是m/s ；P 代表功率，单位是瓦特，简称瓦，符号是W 。

4、功率的单位是瓦特（简称瓦，符号W ）、千瓦（kW ）1W=1J/s 、1kW=103W 。

第3节 动能和势能一、能的概念如果一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。

能量和功的单位都是焦耳。

具有能量的物体不一定正在做功，做功的物体一定具有能量。

二、动能1、定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。

2、影响动能大小的因素是：物体的质量和物体运动的速度．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。

3、一切运动的物体都具有动能，静止的物体动能为零，匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降，匀速前进、匀速后退，只要是匀速)动能不变。

第十一章功和机械能第1节功学案总编号: NO. 22命题人:夏军审核人:焦致新王培春一、学习目标1探究什么是物理学中的功，知道物体做功的两个必要条件：1、2、2知道功在国际单位制中的单位3能根据物体做功的两个必要条件判断力对物体是否做功三种不做功的情况（例如）（例如）（例如）4会用公式计算功的大小5体会到简单机械给人们带来方便和快捷，能从功的角度去理解使用简单机械“省力”和“省距离”之间的辨证关系。

二、自主学习（一）、关于功的概念1．指出：力与物体在力的方向上通过的距离的，称为机械功，简称功。

2．功的计算公式：W表示，F表示，s表示物体在力的方向上通过的距离。

3．在国际单位制中，功的单位：焦耳，符号：J1J=1N·m功的单位是为了纪念英国物理学家焦耳在科学中的贡献而命名的。

4． 1J的功有多大？从地上拿起一只约50g的鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，做功大约1J。

5. 根据做功的两个必要条件，判断是否对物体做功。

明确做功的两个必要条件：一是，二是。

强调判断是否对物体做功，两个必要条件缺一不可。

6．例举下列三种情况，判断对物体有没有做功：①物体受力的作用，但在力的方向上没有通过一定距离；②物体由于惯性通过了一段距离，但在运动方向上没有受到力的作用；③物体受到的力的方向与物体运动的方向始终垂直。

（二）、关于功的计算1、根据书本上的例题讲解请自己在下面整理一遍。

三、知识探究1、试分析下列情境中哪些力做了功？哪些没有力做功？并说明判别的理由。

1用力水平推动物体2．小球在光滑的水平冰面上匀速运动3.用力将木块沿斜面匀速拉4、搬而不起。

8、小红背着书包水平前进。

5、马拉着木桩水平运动。

6、叉车将货物向上提起7、起重机吊着重物水平移动一段距离2、分析不做功有几种情况。

（ 例如 ） （ 例如 ） （ 例如 ）3、感悟： 作用在物体上的力越 ，使物体移动的距离越 ，这个力的成效越显著。

说明这个力做的功越 。

《功》说课稿一、教材分析:1.功在课标中的地位课程标准的科学内容分为“物质”“运动和相互作用”“能量”三大部分能量?机械能?功,3.1.3 结合实例,认识功的概念。

知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。

2.教材的地位和作用“功”是2012年新人教版初中物理八年级下册第十一章功和机械能第一节的内容。

就知识的构架来说,引入功这个概念是为进一步得出“能”这个应用更为广泛、重要的概念服务的,功(热量)是能量转化或转移过程中一个重要的过程量。

功的概念是本章重点内容,通过本节学习,为学生学习“能”做铺垫,要注意到“功”概念概括性强、抽象的特点,难以让学生短时间内就有深刻体会,须逐步拓展深化。

本节是在学生对力的有关知识初步了解的基础上,通过实例说明做功的两个不可缺少的因素,得出力的方向跟物体运动方向相同时,功的计算式W=F.S(特殊情况?恒力、力的方向与物体运动方向一致)。

3.教学重点与难点重点:功的一般计算机式W=F.S的运用难点:功的概念、做功的两个必要因素4.教学目标(1).知识与技能知道功的含义。

知道做功的两个必要因素,能识别在什么情况下物体做了功。

知道功的单位。

能利用的功的公式进行简单的计算。

(2).过程与方法通过实验探究认识在什么情况下力对物体做功。

经历探究,了解改变做功大小的方法。

(3).情感态度与价值观通过情景设置培养学生初步的观察、、分析、逻辑推理推理能力。

培养学生热爱科学的情感,培养创新思维。

二、学生现状分析:初中生的观察、记忆、逻辑思维等能力进一步发展,他们能够在观察中注意到事物的细微处,能够较长时间地专注干一件事物,具备了一定的逻辑推理的能力和抽象地表达事物本质特征的能力。

但学生在此阶段个体差异大,兴奋性较高,稳定性较差,波动性较大,两极性十分明显,身心发展不均衡,有部分学生观察思维能力不够强,在教学中要通过适当的启发与引导,促进学生的成长。

三、教学方法:依据教学大纲的要求和教材内容的特点,本节课是新概念课,讲授、观察、分析、推理成份居多,课标并无演示实验或学生实验要求,课本中也没有相关实验安排,在本节教学中,利用多媒体设置情景,提出问题,引导学生分析问题,学生通过自己的观察、分析、推理,总结得出结论。