人教版八年级物理下册第十一章第一节11.1功教案

功一、新课引入复习提问1力的三要素是什么？2力能产生哪些作用效果？在物理学中，当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下沿力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力有了成效。在物理学里，经常要提到“功”的概念，就吸收了“成效”的意思，当然在物理学中功还有它特殊的含义。二、新课讲解（一）力学中的“功”学生自学本节课文，并参看图及图注。提问并由学生讨论回答以下问题：1力学里所说的“功”，它的含义是什么？当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过一段距离，力学里就说这个力对物体做了功。2分析图，做功的实例：在什么力作用下，（这个力的方向是怎样？）沿什么方向移动通过了一段距离？什么力对物体做了功？3力学里的功包括哪两个必要因素？力学里的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。强调：“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”。只有作用在物体上的力，而没有物体在力的方向上通过的距离，即如果物体仍静止不动，这个力就没有对物体做功。结合课本图2，分析两个小朋友做的功等于零的道理。如果物体靠惯性做匀速直线运动，虽然在水平方向上通过了距离，但并没有水平方向的力作用于它，所以没有什么力做功。结合“在极光滑的水平冰面上滑动的冰球”一例，说明没有什么力对冰球做功。4练习、分析并演示以下问题，讨论力对物体是否做功？放在水平木板上的小车，在水平拉力作用下前进了一段距离，拉力和重力这两个力哪个力对物体做了功？为什么？用手提着木块不动，木块受几个力的作用？哪个力对木块做了功？用沿水平的拉力拉动小车在水平木板上前进。当把拉力去掉后，小车还向前运动一段距离，在这段距离上，拉力对小车做功了吗？通过以上问题的讨论，进一步理解做功的两个必要因素。研究力对物体做功时，要分清哪个力对物体做功，或者哪个物体（施力物体）对哪个物体（受力物体）做功。（二）功的计算1演示，画板图如图并加以分析。放在水平面上的小车，在水平拉力作用下前进一段距离，如图所示，拉力对小车做了功。甲：拉力为F，小车在拉力方向上通过的距离是s，拉力对小车做功；乙：拉力为2F，小车在拉力方向上通过的距离是s，拉力做的功是甲图中拉力所做功的2倍。丙：拉力为2F，小车在拉力方向上通过的距离是2s，拉力做的功是甲图中拉力所做功的4倍。小结：可见力越大，使物体移动的距离越大，做的功越多。功的大小跟作用在物体上的力成正比，跟物体通过的距离成正比。2功的计算公式功力距离；即：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。用W表示功，用F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离，则功的公式可写成：W3功的单位在国际单位制中，力的单位是牛顿（N），距离的单位是米（m），功的单位是牛顿米，它有一个专用名称叫焦耳，简称焦（J）。1焦牛米在应用杠杆平衡条件计算时，力和力臂的积的单位时“Nm”，不能写成“J”，这两个单位的物理意义有所不同。几点说明使用WFs，要注意单位的统一。做功的多少只由WFs决定，跟物体是做匀速直线运动还是做变速运动无关。知道1焦的物理意义，知道1焦的大小。4.例题：在水平地面上，小朋友用50N水平力推动重100N的箱子，前进10m，求推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5m，举箱子的小朋友做了多少功？由一名学生板演，其他学生自己演算。要求解题规范化。W1Fs50牛10米500焦匀速举高箱子，箱子受到两个力，G和F，FGW2Fh100N1.5m150J追问：此题中木箱受到几个力的作用？哪个力做了功？对什么物体做功？重力做了功没有？为什么？学生回答，教师小结。（三）小结1力学里的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。2功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。WFs3功的单位是牛顿米，它有一个专用名称叫焦耳，简称焦（J）（四）实验探究：使用机械能不能省功？1杠杆实验（1）实验目的：研究使用杠杆提升重物时能不能省功？即手直接提升重物做的功与利用杠杆提升重物做的功是否相等。（2）实验中动力就是手的拉力，阻力的大小等于钩码重。实验是利用杠杆的平衡条件算出手对杠杆的拉力。实验中手的拉力方向始终要竖直向上，重力方向始终竖直向下，所以它们做功的距离是沿力的方向的距离。把两个刻度尺分别竖直放在砝码及手旁，记下砝码和手的起始位置。当用杠杆提升砝码到一定高度时，再记下砝码和手的终了位置，求出砝码升高的高度h（米）和手移动的距离s（米）。实验中，杠杆的重及杠杆在运动中的摩擦力忽略不计，实验研究的是理想机械。（3）按课文实验1，并参照下图组装实验器材，将实验结果填入数据表格中，写出实验结论。2动滑轮实验（1）实验目的：研究使用动滑轮提升重物时能不能省功？即手直接提升重物做的功与利用动滑轮提升重物做的功是否相等。（2）实验中动力就是手的拉力，阻力的大小等于钩码重。实验是利用杠杆的平衡条件算出手对杠杆的拉力。实验中手的拉力方向始终要竖直向上，重力方向始终竖直向下，所以它们做功的距离是沿力的方向的距离。把两个刻度尺分别竖直放在砝码及手旁，记下砝码和手的起始位置。当用动滑轮提升砝码到一定高度时，再记下砝码和手的终了位置，求出砝码升高的高度h（米）和手移动的距离s（米）。实验中，动滑轮的重及滑轮在运动中的摩擦力忽略不计，实验研究的是理想机械。（3）按课文实验2，并参照下图组装实验器材，将实验结果填入数据表格中，写出实验结论。3总结实验结论（1）学生报告实验记录数值和实验结论。教师将几组数值记于黑板（或事先画好表格的小黑板）上。（2）实验表明：利用杠杆提升砝码，使用杠杆所做的功Fs（焦）和直接用手所做的功Gh（焦）相等，即使用杠杆不能省功。利用动滑轮提起砝码，使用滑轮做的功Fs和直接用手所做的功Gh相等，即使用动滑轮也不能省功。（3）总结出功的原理：使用机械时，人们直接用手做的功，都等于使用机械做的功。使用任何机械都不能省功，这个结论叫做功的原理。功的原理对任何机械都适用。4思维发散：使用任何机械都不省功，为什么人们还要使用机械呢？（课文后“想想议议”）因为使用机械可以改变动力的大小、方向和动力作用点移动的距离，使用机械还可以改变做功的快慢，使用机械还能比较方便的完成人们不方便完成的工作等，使用机械有很多好处。5斜面（1）斜面也是一种简单机械，例如在向卡车上装中的货物时，常用木板搭成一个斜面，把重物推上去；爬坡度很陡的山，人感到很吃力，要是沿着盘山公路走就不会感到吃力，可见使用斜面可以省力。根据功的原理，可知使用斜面不省功，省了力就要多费距离。（2）学生练习：试证明斜面的长度是斜面高度的几倍，所用的推力就是物体重力的几分之一。6小结（1）功的原理：使用任何机械都不能省功。动力对机械做的功等于机械克服阻力所做的功；（2）斜面：使用斜面可以省力，斜面的长度是斜面高度的几倍，所用的推力就是物体重力的几分之一。三、课堂小结（1）功的原理：使用任何机械都不能省功。动力对机械做的功等于机械克服阻力所做的功；（2）斜面：使用斜面可以省力，斜面的长度是斜面高度的几倍，所用的推力就是物体重力的几分之一。四、课后作业基础训练一、填空题（易）1一个搬运工，扛着重600N的箱子。他的肩对箱子的作用力大小是 N，方向是 的。如果他沿水平地面走5m，他对箱子做的功为 ；如果他沿楼梯走到5m高的楼上，他对箱子做的功为 。（易）2在刚结束的“七城会”上，南昌选手艾雨南以抓举190公斤、挺举225公斤、总成绩415公斤打破了抓举全国青年纪录和该级别总成绩全国青年纪录，摘得男子举重最后一枚金牌，如图所示。小艾他将190公斤的杠铃举高了2m后，在空中停留3秒钟的过程中对杠铃施加的力为 N，做的功为 J。（易）3小强同学以5的速度跑完100m，需要时间。为了更好地进行体能训练，他用80N的水平力拉着重物又跑了100m，则他对重物做的功为。（中）4在下列各种情况中，所做的功各是多少？（1）手用向前的力F推质量为m的小车，没有推动，手做功为 。（2）手托一个重为25N的铅球，平移3m，手对铅球做的功为 。（3）一只质量为m的苹果，从高为h的树上落下，重力做功为 。（中）5水平地面上一静止木箱重800N，某人用50N的水平推力推动木箱前进10m，撤消推力后木箱又继续前进了2m，全过程中，水平推力做功 J，重力做功 J。二、选择题（易）6如图所示，小雨将两只鸡蛋举高1米，所做的功最接近于（ ）A.0.01J B.0.1J C.1J D.10J（中）7在水平地面上滚动的足球慢慢的停下来，下列说法中正确的是（ ）A重力和支持力都没有做功B只有支持力做功C重力和支持力都做功D只有重力做功（中）8以下各个过程中，人对物体做功的是（ ）A踢出去的足球在地面上滚动一段距离B运动员在举起杆铃的过程中C学生背着书包在水平地面上匀速前进D大家用力推汽车，汽车不动（中）9。用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20