一、功优秀教学设计内容

望城区铜官学区校2019年上学期铜官中学备课教案

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执教人：徐纯亮

第1节

功

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道做功的两个必要因素. 2.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计算. 二、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. 三、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. 【教具准备】

木块、木板、细绳、弹簧测力计、小车、刻度尺、多媒体课件等. 【教学课时】

1.5课时

【新课引入】

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. 【进行新课】

一、

力学中的功

1.

功的概念

教师由“叉车运货”视频，引导学生总结出力学中关于“功”的确切含义. 板书：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，力学里就说这个力对物体做了功. 2.

做功的两个必要因素

教师引导学生观察教材P63页《想想议议》图11.1-2中力做功的实例和11.1-3中力不做功的实例，分析、总结一下力学中的做功有哪些共同特点？（学生分组讨论总结）

板书：力学中做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在这个力的方向上移动的距离. 3.

怎样判断力是否做功

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

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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. 教师总结：通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，二者缺一不可，又知道有三种情况下力不做功：即光有力的作用不做功；光有移动距离不做功；有力又有距离但二者方向不是一致的,同样不做功. 二、

功的计算

1.

功的计算公式

师

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s（；

1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，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.单位:焦耳;符号：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. 教师同时用多媒体展示计算过程：（帮助同学们分析问题，同时示范做计算题的规范）

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解：鸡蛋的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，人手对鸡蛋的向上的托力F大小等于重力,F=0.5N，鸡蛋被举起，移动的距离约为s=2m，那么人对鸡蛋做的功为W=Fs=0.5N×2m=1J. 例题2 师用多媒体展示教材P64页的例题，并组织学生分析、讨论、计算；展示计算过程. 三、

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3000N，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. 【课堂交流、小结与延展】

师

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？

师

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s.由此可见，这个力对物体所做的功大小在0~Fs之功为W=Fs=F1s=Fcos·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. 3

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【教师结束语】

大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了功的概念，理解了物理学中做功的特定含义，并能进行功的简单计算.请同学们在课后结合身边的实例相互交流和讨论，加深理解做功的含义.好，谢谢！

课后作业

完成本课时对应练习.

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