新人教版八年级物理第十一章功和机械能第一节功导学案

第十一章功和机械能第1节功情境导入打扫教室时，小华提着一桶水沿水平方向走了20m，累得汗流浃背，小红笑着说他没做功，小华很是苦恼，费了这么大的力居然没做功，不会吧？目标自评（分）1.（3分）结合实例理解功的概念,能根据做功的两个必要因素来判断力对物体是否做功.2.（4分）能运用功的计算公式进行功的简单计算.3.（3分）了解功的物理意义.学习过程一、功的概念1、如果一个力作用在物体上,物体在________________________,力学里就说这个力做了功。

2、图8.1-3中,甲图:提力没有做功的原因是: .乙图:力没有做功的原因是: 。

3、力学里所说的做功包含的两个必要因素:一个是_______________;另一个是。

4、足球在空中飞行时，水平方向上运动员踢球的力对球（是或否）做功，原因是。

二、功的计算1、作用在物体上的力越大,物体在力的方向上移动的距离越大,力所做的功就，功=_____×___________.公式表示为:_________.2、在国际单位制中,力的单位是_______,距离的单位是________,功的单位是_________,它有一个专门的名称叫做_________,简称_______,符号是______,且1J=_____N·m3、例题：（题见课本）解：马的拉力做的功W=答：检测自评（分）1、（4分）用100N的拉力将重500N的木箱在水平地面上运速移动了5m,拉力做功________J,重力做功为_______J.2、（3分）下面几种情况下,力做了功的是( )A 用力把杠铃举在空中不动B 用力提着水桶水平匀速移动C 用力在斜面上拉车前进D 物体在光滑的平面上匀速移动3、（3分）奥运会射击比赛，枪膛长30cm，火药在枪膛内对子弹的推力是100N，子弹离开枪膛后前进了50m，火药对子弹所做的功是。

4、（10分）质量为100kg的物体,在拉力F的作用下沿水平地面匀速前进了5m,物体运动时受到的摩擦力是重力的0.05倍,求拉力F做的功.(g=10N/kg)第十一章第2节功率情境导入学了做功的知识，小红走在回家的路上，看见建筑工地上起重机将砖头搬到楼顶，想到用人工搬做功应当一样多，说明使用机械并不省功，人们利用机械到底图什么呢？目标自评（分）1.（3分）结合实例理解功率的概念.2.（4分）会进行功率的简单计算.3.（3分）了解功率的应用.学习过程一、功率概念1、阅读课本前几段内容,知道物体做功有快慢之分.并填写下列空白: 建筑工地上要把砖送到楼顶,或用起重机搬运,或用工人搬运,不管怎样搬运,都是克服重力做功,那么运送砖块所做的功我们可以用公式_________来计算.运送同样多的砖,起重机和工人所做的功_______(填“相同”或“不同”),但是工人所用的时间_______(填“长”或“短”),所以工人做功较______(填“快”或“慢”).2、不同物体做相同的功,时间短的做功较_____,时间长的做功较_____.(填“快”或“慢”)不同物体做功的时间相同,做功多的物体做功较______,做功少的物体做功较______.由此可见物体做功有_______之分.这跟物体的运动也有_______之分是一样的.3、功率表示__________________的物理量;_________________________叫做功率.计算公式是:___________.其中W表示______,单位是____;t表示________,单位是______. P表示_______,根据公式写出的功率的单位是_______,专用单位是______简称_____,符号是______,两个单位之间的关系是______________.工程技术上还常用________做单位,1kW=________W.某物体的功率是1000W,它的物理意义是_____________________________________.二、功率计算1、例题（题见课本）解：起重机提升大石头的功率P=答：检测自评（分）1、（3分）下列说法中正确的是( )A 机械做的功越多,它的功率一定大B 机械做功时间短,它的功率一定大C 机械做功越快,它的功率就越大D 做相同的功,机械用的时间长,它的功率大2、（3分）某机械在2min内把600N的物体匀速提升4m,这个机械的功率为( )A 2400WB 1200WC 20WD 50W3、（3分）甲乙两台机器,功率之比为2:3,工作时间之比为1:3,则它们所做的功之比为( )A 2:9B 2:1C 3:2D 3:14、（3分）起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功________J,它的功率是_______W,合________KW.5、（8分）质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它沿水平道路将货物匀速运到了3000m 外的货场,共用时40min,如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做功的功率.第十一章第3节动能和势能情境导入2013年6月4日，一架国航由成都飞往广州的波音757客机的机载雷达罩在数千米高空被小鸟撞出一个大凹洞，机组人员处置得当，事件未造成人员伤亡．目标自评（分）1.（5分）知道什么是动能. 知道动能与什么因素有关.2.（5分）知道什么是重力势能、弹性势能. 知道重力势能与什么因素有关.学习过程一、动能1、认识能量：物体______,表示这个物体具有_____,简称___,它的单位是____,简称___,符号是____.2、________________叫动能.猜想：同样的距离，射出的子弹能将木板击穿而投出去的石子却不能，想到动能大小可能和有关；同样大小的铅球和塑料球从手中落下，铅球能将泥地砸个坑而塑料球不能，想到动能大小可能和有关。

D.无法确定
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一、功的概念 力和物体在力的方向上移动距离的乘积 二、做功的两个必备因素 1.有力的作用 2.在力的方向上有移动一段距离
三、功的计算及单位 W＝Fs
单位：1 J＝1 N·m
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杠铃做的功为（ C ）
A.3×102 J B.1×103 J
C.3×103 J
D.5×103 J
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4.用200 N的力，在粗糙不同的水平路面上，沿水平方向
分别拉重500 N和800 N的两辆小车匀速前进4m，则（ C ）
A.拉重车做的功多
B.拉轻车做的功多
C.拉两辆车做的功一样多
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解:马拉车所用的力与摩擦力大小相等方向相反, F=F摩=800 N 马移动的距离s=3 000 m
Ｗ＝Ｆs=800 N×3 000 m=2.4×106 J
答：马运货时做的功是2.4×106 J。
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在平地上，一小朋友用50 N的水平推力推动重100 N的箱
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机械功原理
用机械工作时，有时可以省力，有时可以省距离，但省
力必然费距离，省距离则一定费力，既省力又省距离是
不可能的。也就是说使用任何机械都不能省功。这个结
论叫做机械功原理。
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1.重100 N的物体由于惯性在光滑的水平面上匀速 前进4m，外力做的功为 0 J。 0 J，重力做的功为
（劳而无功）
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你用力推墙,墙没动你是否对墙做了功? 有力作用在物体上,但物体没有在力的方向上移动一段距 离，力没做功。 我将手中的粉笔水平丢出,粉笔在空中飞行,我是否对粉 笔做了功? 物体没有受到力,是靠惯性移动，力没做功。

人教八年级下册物理第十一章功和机械能机械能是最常见的一种形式的能，是学习其他各种形式能的起点，功是能量转化的量度.通过本章的学习，引导学生认识做功与能量转化或转移的动态关系，理解做功有快慢之分.本章共分4节：1.第1节“功”，让学生理解做功的两个必要因素，掌握功大小的计算，让学生初步了解力对物体做功可以改变物体的能量.2..第2节“功率”，首先通过熟悉的实例引导学生感受到做功的快慢问题，再用速度的方法类比得到功率的概念，结合速度的公式、单位，讲述功率的公式和单位，再通过例题帮助学生掌握功率的计算.3.第3节“动能和势能”，本节内容先介绍功和能的关系，然后通过大量的实例让学生真实感受到动能、势能的存在，理解动能、势能的概念，掌握动能、势能的大小与哪些因素有关.4.第4节“机械能及其转化”，通过观察、分析实验现象，说明能量如何转化，让学生通过分析，自己得出动能、势能可以相互转化的结论，并引入只有动能和势能相互转化时，机械能守恒的原理.最后还介绍了风能和水能在生活中的应用..【教学目标】1.在知识与技能方面：①让学生知道功的概念、做功的两个必要因素，理解功的计算公式；②通过实例结合已学的物理规律理解功率的定义，由定义得出公式，能用功率的计算公式进行简单地计算；③了解动能、势能的概念，结合生活中的实例掌握动能和势能的区别和联系，了解影响动能和势能的因素；④理解机械能的概念，理解各种机械能之间的相互转化，能用机械能之间的相互转化解释日常生活中的一些现象；⑤了解水能、风能以及人类对它们的开发利用.2.在过程与方法方面：通过观察和实验了解功、功率的物理意义；通过参与探究影响动能和势能大小的影响因素，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案；通过观察和实验认识动能和势能的转化过程.3.在情感、态度与价值观方面：在实验中培养学生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日常生活、社会实践的意识.【教学重点】做功的两个必要因素，功和功率的概念，动能、势能大小的影响因素，机械能的概念，动能和势能之间的相互转化.【教学难点】功、功率、速度三者之间的区别和联系；功、功率、速度的综合计算和运用；水能和风能的常见利用方式.【课时建议】本章共有4节，建议7课时：【课时建议】本章共有4节，建议5课时：第1节功……………………………1.5课时第2节功率……………………………2.5课时第3节动能和势能…………………………1课时第4节机械能及其转化……………………1课时本章复习和总结……………………………1课时1.实验探究法：积极投入到实验中，探究动能、势能的影响因素，可以加深对物理规律的理解.2.分析法：从物体的运动状态和所处位置，分析比较物体所具有的动能和重力势能的大小，以及运动过程中能的转化..第1节功课题功课型新授课教学目标知识与技能1.知道做功的两个必要因素.2.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.过程与方法1.通过思考和讨论，判断在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下力没有做功而是“劳而无功”.2.学会从物理现象中归纳简单的物理规律.3.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.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.教具准备准备木块、木板、细绳、弹簧测力计、小车、刻度尺、多媒体课件等.教学难点判断力对物体是否做功，以及当有多个力作用在物体上时，各个力做功的计算.教学课时1课时课前预习1.做功包含两个必要因素：一个是作用在物体上的力，一个是物体在这个力的方向上移动的距离.2.力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，用公式表示为W=Fs，功的单位是焦耳，符号是J .3.当力和物体移动方向垂直时，这个力对物体不做功；当力的方向与物体移动方向相反时，我们说物体克服这个力做功.新课导入师生活中的“功”是个多义词，功劳、立功中的“功”有贡献的意思；成功、事半功倍中的“功”有成效的意思；在日常生活中凡是人们从事了脑力和体力劳动，都叫做“功”，那力学中的功又有什么含义呢？接下来让我们看下面的实验.师播放视频“叉车运货”：叉车搬运货物时，把货物从地面提升到一定高度.叉车用力托起货物，使货物在这个力的方向上发生了位置的移动.师要求：请同学们认真观察叉车和货物的运动情况，思考并评价叉车工作的成效.备课笔记师同学们回答正确，叉车向上的托力对货物作出了贡献，有了“成效”，这个成效体现在物体被举高了.（教师同时在黑板上写出：贡献、成效二词）.对于这种情况，物理学中就说叉车托起货物的力做了功，这节课我们就来学习有关功的一些知识.：进行新课师同学们请举例说明在你的周围可以发现哪些力做功的例子？比一比，看谁对生活观察得最仔细.学生可以举很多的例子：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）师接下来请大家看老师这里的几个例题(用多媒体展示)，请你们分析下列示例中力是否做功了.例题1（1）举重运动员在把杠铃举高的过程中是否对杠铃做功.举在高处停留5秒的过程中是否做功？（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？生思考、回答、交流、讨论.师引导学生根据以上事例分析、总结在什么情况下力不做功（用多媒体展示）.答案:（1）举重运动员在把杠铃举高的过程中对杠铃做了功，但举在空中停留5秒的过程中却没有做功，在空中停留的过程中因为举力方向是竖直向上的，没有移动距离；（2）因为小球尽管在竖直方向上受到重力、支持力的作用，但没有在竖直方向上移动距离,因此在竖直方向上没有做功；而在水平方向上尽管移动了距离，但没有受到力的作用，因此在水平方向上没有做功.所以整个过程中都没有做功.（3）拉力对货物没有做功.因为钢丝绳对货物的拉力的方向是竖直向上的，而货物移动的距离是在水平方向上，二者方向不一致.知识点2功的计算1.功的计算公式请同学们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？学生积极猜想并发言.教师演示实验：用弹簧测力计水平拉动木块（或小车）在长木板上匀速移动，并提醒学生观察后思考不同情况下做功的大小.第一次：用较小的力F1拉动木块移动一段距离s1(用刻度尺可以量出)；第二次：用较大的力F2拉动木块移动一段距离s1（与第一次距离相等）；第三次：用与第二次相同大小的力F2拉动木块移动较远的距离s2.通过三次实验比较可知：作用在物体上的力越大，使物体移动的距离越大，备课笔记知识总结：不做功的三种情况（1）有距离无力（不劳：物体没有受到力的作.例：.（2）有力无距离（劳而：有力作用在物体上，.例：某同学搬石.（3）力与距离垂直（垂：物体受到了力的作.:提水桶，水桶水平移动了.：进行新课这个力的成效越显著，说明这个力所做的功越多.板书：在力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积.即：功=力×力的方向上移动的距离.用公式表示：W=Fs.式中，W是功（J）;1J=1N·m.2.功的计算的初步应用教师提问：1J的功有多大？如果同学们从地上拿起一只约50g的鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，做功大约1J.例题2师用多媒体展示教材P64的例题，并组织学生分析、讨论、计算；展示计算过程.知识点3功的计算的综合运用教师可通过适当的例题让学生理解功的计算的综合应用，帮助学生运用公式W=Fs计算功的综合性习题.例题3（多媒体展示）图甲为某地距离传感器发出和接收超声波信号检测汽车速度的示意图.（1）已知超声波的速度为340m/s，某次检测车速时，传感器发出至接收超声波信号用了0.4s，问超声波信号遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离是多少米？（2）如果将距离传感器与计算机连接，可以将物体运动的距离(s)—时间(t)图象显示在计算机的屏幕上.利用传感器测得某一汽车在平直公路上运动的距离（s）—时间（t）图象如图乙所示，请在丙图中画出汽车运动的速度(v)—时间（t）图象.（3）若汽车运动中所受阻力大小为3 000N，根据第（2）问中汽车运动距离(s)—时间(t)图象提供的信息，求汽车在10s内牵引力所做的功.解：（1）s=12vt=12×340m/s×0.4s=68m.（2）由乙图可知，汽车做匀速运动，当t=3s时，s=90m，解得汽车速度v=st=903ms=30m/s，所以速度（v）—时间(t)图象如图所示.备课笔记规律总结：1.公式W=F·s的运用应注意以下几点：（1）同一性：F和s是对同一物体；（2）同时性：F和s同时发生；（3）同向性：F和s方向一致；（4）统一性：F、s、W的单位分别是N、m、J.2.如果一个力的方向和物体移动的方向相反，我们就说物体克服这个力做功.(3)汽车在10s内移动距离s′=vt′=30m/s×10s=300m，牵引力所做的功W=Fs′=3 000N×300m=9×105J.【课堂交流、小结与延展】请同学们自由讨论，说说你还想知道哪些内容?生：老师，我问一下，如果力的方向与物体移动的方向不完全相同，如图所示，怎么求解功的大小呢？你这个问题提得很好，当力的方向与移动的距离不完全一致，即二者之间有个夹角θ时，如何计算这个力对物体做功的大小？我们知道，力F产生了两种作用效果：一种是水平拉动物体前进，另一种是把物体竖直向上提起（当然，物体没有离开地面是因为在竖直方向上的这个分力小于物体的重力，很明显，在这个力的作用下，物体对地面的压力要比没有这个力时要小些），可看出物体在水平方向的分力的作用下产生了向前移动一段距离的成效，因此，只有水平方向的分力才对物体做功，竖直方向的分力没有做功.所以，水平方向的分力做的功就是这个力所做的功，故这个力对物体所做的功为W=Fs=F1s=Fcosθ·s.由此可见，这个力对物体所做的功大小在0~Fs之间.顺便指出，如果力的方向与移动距离方向相反，那么这个力对物体起阻碍作用，这个力对物体也做功，是消极功，所以，通常我们说物体克服这个力做功.到此，同学们会发现，力与移动距离的夹角θ不同，做功的大小不同.当夹角θ为90°时，不做功.教学板书课堂小结通过本节课的学习，我们知道了如何判断物理学中的“怎样才算做功”，还知道了功的定义以及做功的两个必要因素，在利用公式W=Fs计算功时，注意F和s的同一性、同时性、同向性和单位的统一性.要点提示：应用功的计算公式时，应注意以下三点：①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.③F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.知识拓展：变力做功，分段计算，公式W=Fs中F是恒力，即在物体移动距离s的过程中，F的大小和方向是不变的，若在运动的过程中F发生了变化，则可以把这个运动过程分成若干个F不变的阶段，求出各阶段的F做的功，再求和，即为整个过程F做的功.教材习题解答想想议议（P63)图11.1-2是对物体做功的两个实例.想一想，这些做功的实例有什么共同点？图11.1-3是力没有做功的两个实例.想一想，力为什么没有做功？解答：图11.1-2的两个图中共同点是：物体、小车都受到力的作用，并在力的方向上移动一段距离.图11.1-3的两个图中，滑板、石头都受到力的作用，但在力的方向上未移动距离，向上提滑板的力和向上搬石头的力不做功.动手动脑学物理（P64）1.在水平地面上，用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进5 m，拉力做的功等于J，重力做的功等于J.2.马拉着质量是2000 kg的车在水平路上前进400 m，马的水平拉力做了3×105 J的功，马的水平拉力是多大？3.2008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 kg级的决赛中摘得金牌（图11.1-4），挺举成绩是176 kg.估算一下，他在挺举过程中对杠铃大约做了多少功？4.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，提鸡蛋的力大约做了多少功？1.解答：由于在拉力方向上移动了距离，所以拉力做了功，由公式W=Fs，可得W=50N×5m=250J，但是小车没有在重力作用下移动距离，所以重力做功为0J.2.解答：由公式W=Fs变形，得F=Ws=3×105J/400m=750N，即马的水平拉力是750N.3.解答：估计值在一定范围内均可以，约为3000~4000J.∵F=G=176kg×9.8N/kg=1724.8N,s≈2m∴W=Fs=1724.8N×2m=3449.6J.4.解答：鸡蛋约重15N，从一楼到五楼，楼高约12m，则有W=Fs=Gh=15N×12m=180J.难题解答例题4用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图所示.其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（）A.F1＞F2，W1＞W2B.F1＝F2，W1＞W2C.F1＝F2，W1＜W2D.F1＜F2，W1＜W2解析：由图象可知，物体两次都是在做匀速直线运动，所以拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，有F1＝F2.由图象还可以判断，在时间相同，时s2＜s1，根据W＝Fs得，W1＞W2.答案：B布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一课时的内容。

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。