初中物理教科版八年级下册第十一章 机械与功3 功 功率第1课时教学设计

第3节　功　功率

第一课时　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、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P82，完成以下问题：

如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离，就说力对物体做了功．

【合作探究】

演示　小明和小聪分别用力移动箱子，发生了什么物理现象？

答：小明推箱子，虽然费了力气，但箱子没有移动；小聪用力将箱子拉走了．

概念：物理学中规定：如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离，就说力对物体做了功．

探究一　功这个物理量和什么因素有关呢？

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？

甲　小车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

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？

甲　提着滑板在水平路面上前行

乙　搬而未起

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；乙图中人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，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)．

(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)．

(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的方向垂直．

【跟进训练】

1．你用力推墙，墙没动你是否对墙做了功？

答：有力作用在物体上，但物体没有在力的方向上移动一段距离，力没做功．

2．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？

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P83，完成以下问题：

1．功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积．

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，功的单位是牛顿·米，简称牛·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】

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，求马运货时做的功．(g取10 N/kg)

解答　由于雪橇做匀速运动，所以马拉车所用的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，马运货时做的功W＝Fs＝800 N×3 000 m＝2.4×106 J.

【教师点拨】

1．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．

2．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．

【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＝F1s1＝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＝F2s2＝Gh＝100 N×1.5 m＝150 J.

课堂小结

1．定义：如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离，就说力对物体做了功．

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．