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第十一章功和机械能一、功1、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的距离。
2、功的计算：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
公式：W=FS3、功的单位：焦耳（J），1J= 1N·m 。
二、功率1、定义：功与做功所用时间之比。
2、物理意义：表示做功快慢的物理量。
W3、定义公式：P=t使用该公式解题时，功W的单位：焦（J），时间t的单位：秒（s），功率P的单位：瓦（W）。
4、单位：主单位： W ，常用单位 kW，它们间的换算关系是：1kW=103W5、推导公式：P =Fυ公式中P表示功率，F表示作用在物体上的力，υ表示物体在力F的方向上运动的速度。
使用该公式解题时，功率P的单位：瓦（W），力F的单位：牛（N），速度υ的单位：米/秒（m/s）。
三、动能和势能1、能量：物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。
理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。
也不一定要做功。
2、动能①定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。
②决定动能大小的因素：动能的大小与质量和速度有关。
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，它的动能也越大。
3、重力势能①物体由于高度所决定的能，叫做重力势能。
②决定重力势能大小的因素重力势能的大小与物体的质量和物体被举起的高度有关。
高度相同的物体，物体的质量越大，重力势能越大；质量相同的物体，物体的高度越高，重力势能越大。
4、、弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。
四、机械能及其转化1：机械能：动能和势能的统称。
（机械能=动能+势能）单位是：J动能和势能之间可以互相转化的。
方式有：动能和重力势能之间可相互转化；动能和弹性势能之间可相互转化。
教案：人教版八年级物理下册第十一章第一节功一、教学内容1. 教材章节：人教版八年级物理下册第十一章第一节功2. 详细内容：(1) 功的定义及计算公式(2) 功的单位(3) 功的计算实例(4) 功的应用二、教学目标1. 理解功的概念，掌握功的计算方法。
2. 能够运用功的知识解决实际问题。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点：功的计算公式的理解和应用。
2. 教学重点：功的概念和功的计算方法。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔、实验器材。
2. 学具：课本、练习册、笔记本、实验报告册。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察日常生活中的机械运动，如推车、提水等，引导学生思考这些运动中涉及到的力与距离的关系。
2. 知识讲解：(1) 介绍功的定义：功是力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
(2) 讲解功的计算公式：W = F s，其中W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上移动的距离。
(3) 介绍功的单位：焦耳（J）。
3. 例题讲解：分析并解答课本上的例题，让学生理解功的计算方法。
4. 随堂练习：让学生独立完成课本上的练习题，巩固对功的理解。
5. 实验操作：安排学生进行实验，测量力与距离，计算功，培养学生的实验操作能力和观察能力。
6. 作业布置：布置课本上的作业题，让学生巩固所学知识。
六、板书设计1. 板书第十一章第一节功2. 板书内容：(1) 功的定义：力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
(2) 功的计算公式：W = F s(3) 功的单位：焦耳（J）七、作业设计1. 作业题目：2. 作业答案：(1) W = F s = 2N 3m = 6J(2) W = F s = 10N 5m = 50J八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过引入日常生活中的实例，让学生更容易理解功的概念。
通过讲解和练习，让学生掌握了功的计算方法。
实验操作环节培养了学生的实践能力。
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。
功
【学习目标】
1、知道功的概念，理解做功的两个必要因素；
2、能够判断力在什么情况下做功及不做功；
3、理解功的原理；
4、掌握功的定义、单位；能够用功的定义式进行计算。
【要点梳理】
要点一、力学中的功
作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。
要点进阶：
1、做功的两个必要因素是：作用在物体上的力；在力的方向上通过的距离。
2、物体在力的方向上通过了一段距离是指距离与力具有同向性和同时性。
3、不做功的三种情况
（1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。
（2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况叫“不劳无功”。
（3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)，此情况叫“垂直无功”。
要点二、功的计算
在物理学中，把力和在力的方向上移动距离的乘积叫做功。
要点进阶：
1.公式W＝FS，
2.单位焦耳(J)，
3.注意事项
（1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。
（2）F与S的方向应在同一直线上。
（3）做功的多少，由W＝Fs决定，而与物体的运动形式无关。
【典型例题】
类型一、功的概念
例1、关于力对物体做功的叙述，下列说法中正确的是（）
A．举重运动员举着杠铃不动，运动员竖直向上托举的力对杠铃做了功
B．人推汽车但没有推动，人的推力对汽车做了功
C．起重机吊着重物上升，钢绳竖直向上的拉力对重物做了功
D．足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功
举一反三：
【变式】如图所示的四种情景中，人对物体做功的是
例2、某人用了50N的力，将重30N的铅球抛到7m远处，这个人对铅球做的功为（）A．350J B．210J C．0 D．无法计算
举一反三：
【变式】一个人用同样大小的、沿水平方向的力拉着木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离．关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（）
A．两次做的功一样多
B．在粗糙地面上做的功较多
C．在光滑地面上做功较多
D．条件不够，无法比较两次做的功的多少
例3、小车重200N，人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中，下列判断正确的是：A．重力没做功B．人对车做功10000J
C．人对车做功1500J D．小车受到的阻力是230N
举一反三：
【变式1】若把掉在地面上的物理课本捡回桌面，根据你平时对物理课本质量及桌面高度的观察与了解，估算人对课本做的功约为（）
A．0.2J B．2J C．20J D．200J
【变式2】两辆车，大车的重力是小车的2倍，在相同的力作用下沿不同粗糙程度的水平路面通过了相同的路程，则
A.力对大车所做的功比小车多
B.力对小车所做的功多
C.力对两辆车所做的功相同
D.难以判断
例4、如图所示，半径为r的圆筒上绕着绳子．某同学用恒力F拉着绳的自由端使圆筒在地上滚动，则他使圆筒滚动一周所做的功是（）
A．πrF B．2πrF C．4πrF D．0
类型二、功的计算
例5、2012年年底，南宁到广州的高速铁路将开通，全程约为570km，只需3h。
若全程为平直轨道，动车组以5×105N的牵引力做匀速直线运动，求：
（1）动车组运动的速度；
（2）动车组受到的阻力；
（3）牵引力在全程做的功。
举一反三：
【变式】如图所示，用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动。
若推力对物体做了60J的功，则在这一过程中（）
A.物体一定受到10N的摩擦力
B.重力做的功一定为360J
C.物体一定运动了lm
D.物体一定运动了6m
【巩固练习】
一、填空题
1、功的单位：它有专门的单位称为_______，简称_______，符号_______。
1J= _______N•m。
2、某同学用500N的水平推力，把重1000N的木箱水平地向前推进了10m的距离，该同学对木箱做了________J的功，重力对木箱做的功为________J。
3、一个质量是3kg，体积是1dm3的物体，若将其在水中匀速向上提2m的距离(物体始终浸没在水中)，拉力做的功是________J。
(g取10N/kg)
4、木块在大小为10 N的水平拉力作用下，沿水平面匀速前进2 m，拉力做功为________J，木块受到摩擦力的大小为________N；若木块重16 N，在此过程中重力做功为________J。
5、如图所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功________乙对木箱做的功。
(填“大于”、“等于”或“小于”)
6、小明沿水平方向用力推静止在水平地面上的桌子，但没有推动，此时他对桌子的推力桌子所受到的阻力（填“大于”、“小于”或“等于”），此过程中小明（填“有”或“没有”）做功。
二、选择题
7、关于做功，下列叙述中正确的是（）
A．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功
B．起重机吊着货物沿水平方向匀速移动了一段距离，向上的拉力做了功
C．重物竖直下落，重力做了功
D．小球在水平面上滚动，支持力做了功
8、下列情况中做功最多的是
A.将200N的一袋大米竖直向上匀速提高10m
B.将200N的木箱用10N的水平拉力使其在水平面上前进10m
C.重为400N的木箱在光滑的水平面上匀速移动10m
D.大力士用力举着800N的杠铃不动
9、举重运动员在2s内将1600N重的杠铃举高2m,然后在空中停留了8s,那么他在这8s内的功为
A. 0 J
B.1600 J
C.400 J
D.320 J
10、如图，是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图，在下面的四个选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图线是（）
11、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（）
A．W1＜W2＜W3B．W1＜W2=W3C．W1=W2=W3D．W1=W2＜W3
12、如图所示是一个两面光滑的斜面，θ＜α。
同一个物体分别沿AC和BC斜面受拉力匀速运动到C 点时，所需拉力分别为F A、F B，所做的功分别为W A、W B。
则
A．F A＝F B，W A＝W B B．F A＜F B，W A＜W B
C．F A＜F B，W A＝W B D．以上说法都不正确
13、在粗糙水平面上有一物体，用力拉这个物体沿直线运动了一段距离，拉力所做的功为W1；在光滑水平面上有另一个物体，现仍用等大的力拉这个物体沿直线运动了同样一段路程，拉力所做的功为W2，
则（）
A．W1= W2 B．W1＞W2
C．W1＜W2 D．以上三种情况都有可能
三、计算题
14、在水平地面上的物体，受到15N的推力前进了4m；撤去推力后，物体又前进了1m后停止。
如果物体重40N，阻力的大小为10N。
求推力、重力、阻力各做了多少功？
15、小军体重500 N，他的家距离学校2400 m，他骑自行车在水平路面上以4 m/s的速度匀速直线行驶回校。
有关数据在下表中列出:
求:(1)行驶过程中，车对地面的压强是多大?
(2)小军骑自行车上学从家到学校的过程至少要做多少功?。
