2021-2022学年度沪科版八年级物理下册教案 第10章 第3节 做功了吗 教案

第3节　做功了吗
教学目标
【知识与技能】
1．知道什么是机械功．
2．知道物体做功的两个必要条件，能判断物体是否做功．
3．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探究物理问题．
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】
理解做功的两个必要因素，能利用功的公式进行简单的计算．
【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　机械功
【自主学习】
阅读课本P195，完成以下问题：
物理学中把力和物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做机械功，简称功.
【合作探究】
演示一　探究机械功
人们在使用简单机械时发现，省力的机械不省距离，省距离的机械不省力．在利用机械为人们工作时，力和距离之间到底存在着什么样的关系呢？
答：若动滑轮的质量远小于所提物体的质量，那么，拉力F几乎是物重的一半，拉力的作用点上升的距离s为重物上升的高度的两倍，即Fs≈Gh.
知识点二　怎样才算做功
【自主学习】
阅读课本P195－196，完成以下问题：
做功的必要因素：(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.
【合作探究】
演示二　下面两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？
小车在推力的作用下向前运动了一段距离
甲
吊车钢索的拉力使货物上升一段距离
乙
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；乙图中货物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．
演示三　下面两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？
提着滑板在水平路面上前行
甲
搬而未起
乙
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，并没有在提滑板的力的方向上移动，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垂直．
【跟进训练】
1．你用力推墙，墙没动你是否对墙做了功？
解：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？
解：物体没有受到力，是靠惯性飞行，力没做功．
知识点三　怎样计算功
【自主学习】
阅读课本P196－197，完成以下问题：
1．功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积.
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N，距离的单位是m，功的单位是N·m，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.
5．一些力做功的大小．
(1)将一袋10 kg的大米从地面扛到肩上，做功约150J.
(2)将两个鸡蛋举高1 m，做功约1J.
(3)体重为600 N的某学生从一楼走到二楼，做功约1_800J.
(4)将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起并举高，做功约10J.
【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，马的水平拉力做的功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．公式：W＝Fs.
3．公式的变形式：F＝或s＝.
4．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：物理学中把力和物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做机械功．
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．