初中物理《功》教案

《功》教案物理观念：1．结合实例知道功的概念。2．知道做功的两个必要因素。3．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的计算，知道使用任何机械都不省功。科学思维：在概念建立过程中，渗透由特殊到一般，由现象到本质的唯物辩证法思想。科学探究：1．通过思考和讨论，判断力是否对物体做了功，学会从物理现象中归纳简单的物理规律。2．通过观察和总结，了解功的含义，学会用科学探究的思维研究物理问题。科学态度与责任：1．乐于探索自然现象和物理规律，乐于参与观察、实验、探究活动。2．有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。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。难点：判断力对物体是否做功，以及做功的计算。多媒体课件。一、情景导入eq\o(\s\up7(),\s\do5(情景1))多媒体展示图片：生活中几种常见的情景。用力推石头，石头一动不动，有力，但是没有成效；搬起文件箱，用力，有了成效，搬着文件箱水平走动，有向上搬的力，也有成效，但不是竖直向上的力的成效；踢足球，球飞出后，没有了踢力，足球受到阻力，会停下来，阻力有了成效。文件箱和足球在力的作用下都发生了位置的变化，力的作用显示出了成效。力学主要是研究力和运动的关系。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，力学里就说这个力做了功。本节课我们就来研究力对物体做的功。eq\o(\s\up7(),\s\do5(情景2))多媒体播放视频：汽车打滑。(视频详见教学课件)同学们想一想，在这一过程中，车的牵引力产生效果了吗？(没有)为什么呢？今天我们就一起来学习相关内容吧。二、合作探究力学中的功eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))今天我们要学习的“功”这个物理量和什么因素有关呢？怎样来探究呢？eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))(1)如图甲所示，一个人搬石头时，搬而未起，人对石头的力是否做功？(搬石头时，人对石头施加了向上的力，但石头没有在力的方向上移动距离，人对石头的力没有做功)eq\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(甲搬而未起)))(2)如图乙所示，一个人推车在水平方向上前行，人对车的推力是否做功？(人推车时，人对车施加了推力，车在推力的方向上移动了距离，人对车的推力做了功)eq\o(\s\up7(),\s\do5(乙推车前行))根据以上分析得出：做功的两个必要因素：(1)有力作用在物体上；(2)物体在这个力的方向上移动了一段距离。eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流讨论))必要的意思就是一个都不能少，请同学们用做功的两个必要因素交流讨论判断下面几种情况，力对物体是否做功？(1)手提着钩码在空中静止不动，问拉力是否对钩码做功？为什么？(2)用力推讲台，讲台没有动，人做功了吗？(3)用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？(4)人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？(5)人提一桶水沿水平方向前进，拉力做功了吗？(6)手提着钩码匀速上升，问拉力是否对物体做功？为什么？eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))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垂直(F⊥s，劳而无功)。功的计算eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出问题))通过以上的学习，我们知道了做功包含两个必要因素，缺一不可，又知道有三种情况下力不做功，那么试想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒体展示))我们看一个示例：设问：①比较甲、乙，________做的功多，比较甲、丙，________做的功多；②根据以上分析说明做功多少与________和________有关。eq\o(\s\up7(),\s\do5(归纳总结))力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。(1)功的计算公式：功＝力×距离(W＝Fs)。(2)单位：焦耳，简称焦，符号是J。1焦＝1牛·米(1J＝1N·m)。(3)符号的意义及单位：W——功——焦耳(J)；F——力——牛顿(N)；s——距离——米(m)。(4)1J的含义：1N的力使物体在力的方向上通过1m距离时，这个力对物体所做的功为1J。eq\o(\s\up7(),\s\do5(例题展示))【例】一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？解：人的推力为50N，在推力的方向上车移动的距离为2m，则这个人对车做功：W人＝Fs＝50N×2m＝100J；重力在竖直方向上没有移动距离，所以重力对车做的功：W重＝Gh＝200N×0m＝0J。eq\o(\s\up7(),\s\do5(知识延伸))(1)公式W＝F·s的运用应注意以下几点：①同一性：F和s是对同一物体；②同时性：F和s同时发生；③同向性：F和s方向一致；④统一性：F、s、W的单位分别是N、m、J。(2)如果一个力的方向和物体移动的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。第1节功功eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(力学中的功\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(功的定义,做功的两个必要因素,不做功的三种情况)),功的计算\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(功的单位：焦耳(J),功的计算公式：W＝Fs))))完成对应课时内容。功是能量转化的量度。正确理解功的含义，是学好功的计算、功率、机械效率和机械能等知识的基础。特别是对做功的两个必要因素，学生如果能够很好地掌握它，就能够更好地去理解功的原理、机械效率等知识，并解决有关的问题。因此理解做功的两个必要因素是本节课的重点。由于“工作”概念的影响，学生对有些物体运动的情况是否做功还是不能正确地判断，例如举重运动员高举杠铃未动、人推车而车不动等，虽然人都消耗了体力，但是从物理学的角度来看，他们并没有做功；再比如冰块在光滑的冰面上滑动的过程，也没有做功。所以判断是否做功是教学中的难点。课后·知能演练基础巩固1.下列单位中不是功的单位的是()A.W·s B.J C.J/s D.N·m2.右图是环保卫士小明在进行垃圾分类,下列各环节中小明对瓶子做功的是()A.从地上拾起瓶子B.保持瓶子在水平方向上走到可回收垃圾桶C.拿着瓶子站在垃圾桶旁不动D.瓶子离开手后掉落桶中3.小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里,每层楼高约3m,他提鸡蛋的力做的功最接近()A.10J B.1000J C.100J D.900J4.如图所示,一长方体木块,置于同一粗糙水平面上。在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、F乙、F丙,木块被拉动了相同的距离,则下列关于拉力所做的功,正确的是()A.W甲<W乙<W丙 B.W甲>W乙>W丙C.W甲<W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙5.王刚同学在体育活动中用60N的力将重5N的足球踢出,足球沿运动场运动60m后才停下来。王刚同学踢球的过程中,对足球所做的功是()A.0 B.3600J C.300J D.无法确定6.一个重25N的物体,在水平推力F=10N的作用下,沿水平地面上匀速直线运动20cm,则在此运动的过程中推力F做的功为J。

7.某人将一木箱沿水平地面匀速拉动5m,又将它匀速抬高放在离地面1m高的平台上,此人对木箱总共做了500J的功。若木箱在地面上运动时,受到的摩擦力是木箱重力的15能力提升8.如图所示,长方体木块在大小不变的拉力F的作用下,在水平面上做匀速直线运动,能正确反映拉力F所做的功与时间t对应关系的是()9.一颗质量为20g的子弹从枪膛中水平射出。若子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N,枪膛长80cm,射出后子弹在空中飞行1000m,则气体对子弹做的功是()A.480J B.0.18J C.120J D.6×105J10.如图所示,两块完全相同的长方体薄木板置于水平桌面上,左侧与桌面边缘对齐,每块木板的长度为40cm,质量为5kg,现用推力F向左推木板,使两块木板在水平桌面上缓慢滑动至恰好全部掉落地面。已知木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力大小为压力大小的15,g取10N/kg,则这个过程中推力F做的功至少为(A.6J B.8J C.12J D.16J11.如图甲所示,一磁性板擦静止吸附在黑板上,后对其施加方向始终向上的拉力F,板擦最终向上运动。运动过程中板擦所受摩擦力Ff和板擦移动距离s与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是()A.板擦的重力为1.5N B.整个过程中拉力F一直增大C.板擦所受滑动摩擦力的大小为2.5N D.整个过程中拉力F做的功为0.75J12.某索道全长约7500m,最高处到最低处高度差约1280m,吊车质量为200kg,从索道最高处运行到最低处,用时约30min,吊车上端钢绳能承受的拉力不能超过5000N。g取10N/kg。求:(1)吊车运行的平均速度;(2)吊车载人的最大重力;(3)吊车满载时克服总重力做的功。思维拓展13.在体育课上,小明看到同学们在做引体向上,他用生活中的测量仪器测出了同学们做引体向上时,身体上升时克服重力所做的功。如图所示,请你说出:(1)该同学用测量(用符号表示出该物理量)。

(2)还需要的测量仪器是,缺少的实验步骤:。

(3)克服重力所做功的表达式:W=。

参考答案【课后·知能演练】1.C2.A3.C4.D5.D6.27.250N8.B9.A10.B11.D12.(1)15km/h(2)3000N(3)6.4×106J解析(1)已知索道全长约7500m,从索道最高处运行到最低处,需时约30min,故吊车运行的平均速度v=st=7500(2)吊车的重力G车=mg=200kg×10N/kg=2000N,吊车上端钢绳能承受的最大拉力为5000N,根据力的平衡条件可知,吊车与人最大总重力为G总=F拉=5000N,则吊车载人的最大重力G人=G总-G车=5000N-2000