一、功多媒体教案及点评

第十一章

功和机械能

第1节

功

教学目标

【知识与技能】

1．知道物体做功的两个必要条件，能判断物体是否做功．

2．理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单计算．

【过程与方法】

1．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．

2．学会从物理现象中归纳简单的物理规律．

【情感、态度与价值观】

1．通过事例培养学生初步的观察、分析和推理能力．

2．培养学生热爱科学的情感，培养创新思维. 重点难点

【重点】

理解功的概念．

【难点】

判断力对物体是否做功以及做功的计算．

教学过程

知识点一

力学中的功

【自主学习】

阅读课本P62－63，完成以下问题：

通常情况下，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，就说这个力对物体做了功. 【合作探究】

演示

在叉车举高货物的过程中，货物受到一个向上的力F的作用，并且在这个力的作用下，向上移动了一段距离s，力F作用的成效体现在货物被举高了．

什么是功？

答：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，就说这个力对物体做了功．

探究一

下图是力对物体做功的实例，想一想，这些做功的实例有哪些共同特点？

答：甲图中小车在推力的作用下前进，在推力的方向上移动了距离，推力做了功；乙图中物体在绳子拉力的作用下被提升，在拉力的方向上移动了距离，拉力做了功．即做功包含两个必要因素：①作用在物体上的力．②物体在这个力的方向上移动了距离．

探究二

下图是力对物体不做功的实例，想一想，这些不做功的实例有哪些共同特点？

答：甲图中人提着滑板在路上行走，手对滑板的力是向上的，而滑板只在水平方向上移动，并没有在提滑板的方向上移动，人提滑板的力没有做功；乙图中用力搬一块大石头而没有搬动，石头在力的方向上没有移动，人对石头的作用力也没有做功，这两个实例都没有满足做功的两个要素．

【教师点拨】

不做功的三种情况：

(1)有力没有距离不做功，即物体受到力的作用，但保持静止状态(s＝0，劳而无功)，如人用力推车而没推动．

(2)有距离没有力不做功，即物体在运动方向上不受力的作用(F＝0，不劳无功)，如用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球不做功．

(3)通过的距离与力的方向垂直不做功，即物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力垂直，如提着箱子在水平路面上前行．

【跟进训练】

1．你用力推墙，墙没动你是否对墙做了功？

答：有力作用在墙上，但墙没有在力的方向上移动一段距离，力没做功．

2．将手中的粉笔水平丢出后，粉笔在空中飞行，此过程是否对粉笔做了功？

答：粉笔没有受到力，是靠惯性移动，力没做功．

知识点二

功的计算

【自主学习】

阅读课本P63－64，完成以下问题：

1．功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积．

2．功的计算公式：W＝Fs.W表示物体做的功，F表示力，s表示物体在力的方向上移动的距离．

3．在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，则功的单位是牛米，它有一个专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号是J. 4．1 J的物理意义：1 N的力使物体在力的方向上通过1 m的距离时所做的功为1 J. 【合作探究】

公式：W＝Fs

WW公式的变形：F＝或s＝

sF应用公式时应注意：(1)计算过程中的单位要统一．(2)力与位移的方向一致．(3)力与位移是同一时间发生在同一物体上的．

例题

质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的货物，一匹马拉着它将货物沿平直的路面匀速运到了3 000 m外的货场．如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 N，求马水平拉力做的功．(g取10 N/kg) 解答

由于雪橇在平直路面做匀速直线运动，所以马拉车所用的水平拉力与摩擦力大小相等：F＝F摩＝800 N. 雪橇沿水平拉力方向移动的距离s＝3 000

m，

所以，马的水平拉力做的功

W＝Fs＝800 N×3 000

m＝2.4×106 J. 【教师点拨】

功的计算只涉及F的大小和物体在力的方向上移动的距离s，不涉及物体是否做匀速运动等运动情况．

【跟进训练】

在平地上，一小朋友用50 N的水平推力推动重100 N的箱子，前进了10 m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5 m，他做了多少功？

解：由W＝Fs得人推箱子时做的功

W1＝F1

s1＝50 N×10 m＝500 J，

因为人匀速举起箱子，

所以F2＝G＝100 N，

此时人做功

W2＝F2

s2＝Gh＝100 N×1.5 m＝150 J. 课堂小结

1．功的定义：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．力学里就说这个力做了功．

2．做功的两个必要因素

(1)作用在物体上的力．

(2)物体在力的方向上移动了一段距离．

3．公式：W＝Fs. 练习设计

完成本课对应训练．