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4.2 机械功（1）教案
【教学目标】
1．知识与技能
①、知道机械功概念，能用生产、生活中的实例解释机械功的含义。
②结合实例理解做功的两个必要因素
③能利用公式W=Fs进行简单计算
2．过程和方法目标
①学生通过活动卡上和尚做贡献引出功的概念
②学生通过事例归纳得出做功的两个必要因素。
③学生通过参与做功和解决实际问题理解功的公式
3．情感态度与价值观
进一步培养学生的合作意识，并有与人分享探究结果的意识在课堂活动中体会交流与合作，感受成功的喜悦；关注物理与生活的联系
【教学重点】
做功的两个必要因素
【教学难点】
功的概念的建立
【教学准备】
弹簧秤、木板、泡沫塑料板、木块、多媒体课件
【教学过程】
功的概念
生活中经常提到功， “功”是个多义词，
有 “贡献” “功劳”“成效”的意思，力学所说的“功”包含有成效的意思，但是它还有更确切的含义。
物理学中的功是什么意思呢？
物理学中怎样才算力对物体做功呢？
机械功——简称“功”
一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功.
做功的两个必要因素
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
不做功的三种典型情况
1.有力，但在力的方向上通过的距离为零
2.有距离，但在距离的方向上没有力
3.有力，有距离，但二者方向相互垂直
1.人用力推一辆陷在雪地里的汽车但没推动，人对汽车是否做功？
2.人搬一块大石头但没有搬动，人对石头是否做功？
物体受到力，但没有移动距离，力对物体没有做功
1、物体在光滑平面上匀速直线滑行是否有力做功
2、运动员踢足球,球离开脚后飞出10米远的过程,运动员是否对球做功
物体不受力，但由于惯性通过一段距离，没有做功
1．人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？
2．人提一桶水沿水平方向前进，提力做功了吗？
有力也有移动距离，但力与通过的距离相垂直，因此没有做功.
试着比较功的大小
[举例] 小亮扛着重200N的课桌从一楼爬上二楼，
小丽扛着重50N的凳子从一楼爬上二楼。
[思考] 谁做的功多？为什么？
[举例] 小亮扛着重200N的课桌从一楼爬上二楼，
小亮扛着重200N的课桌从一楼爬上三楼。
[思考] 小亮哪一次做的功多？为什么？
功=力×物体在力方向上通过的距离
W＝Fs
W---- 焦(J)
F-----牛 (N)
S------米( m)
Ｆ＝Ｗ/Ｓ
S＝Ｗ／F
将2个鸡蛋举高1米做功约1焦。
【例题】（1）打桩机上的汽锤受到的重力为2000牛，汽锤从2米高处落下打在桩柱上，问在下落过程中汽锤的重力做了多少功？
（2）工人小王利用H=10米高处的 一个定滑轮，将每箱质量为40千克的建材匀速提升到h=8米高的平台上，问小王每提起一箱建材需要做多少功？
课堂小结
一、功
力和物体在力的方向上移动距离的乘积
二、做功的两个必要因素:
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.
三种不做功的情况:
(1)有力无距离(劳而无功)
(2)有距离无力(不劳无功)
(3)力和通过的距离方向相垂直
三、功的公式：W=Fs
四、功的单位：焦（J）
大显身手
1、关于功，下列说法正确的是（ ）
A．力越大做功越多
B．物体在力的方向上移动的距离越大做功越多
C．做功所用的时间越长做功越多
D．功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积
2、下列情况中，人对物体做功的是（ ）
A．工人背着砖头上楼梯
B．人用力却没有把重物提起来
C．人提着水桶在水平路面上匀速前进
D．举重运动员举着杠铃不动
3、某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远，该同学对足球做的功是（ ）
A．750J
B．150J
C．没有做功
D．做了功，但条件不足，无法确定
4、在东京奥运会女子10米跳台跳水比赛中，中国选手全红婵以3轮满分（共5跳）的成绩勇夺冠军。则全红婵从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功大约为（ ）
A．350J B．3500J C．15000J D．35000J
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4.2 机械功（1）
生活中经常提到功， “功”是个多义词，
有 “贡献” “功劳”“成效”的意思，力学所说的“功”包含有成效的意思，但是它还有更确切的含义。
物理学中的功是什么意思呢？
物理学中怎样才算力对物体做功呢？
机械功
机械功
马拉车向前运动
向上提起口袋
向上举哑铃
机械功——简称“功”
一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了功.
做功：
机械功
机械功
用力推汽车，没能推动
F
S
S
F
机械功
F
F
S
做功的两个必要条件：
1.物体要受力的作用
2.物体要在力的方向上通过一定距离
机械功
不做功的三种典型情况
1.有力，但在力的方向上通过的距离为零
2.有距离，但在距离的方向上没有力
3.有力，有距离，但二者方向相互垂直
机械功
1.人用力推一辆陷在雪地里的汽车但没推动，人对汽车是否做功？
2.人搬一块大石头但没有搬动，人对石头是否做功？
机械功
物体受到力，但没有移动距离，力对物体没有做功
1、物体在光滑平面上匀速直线滑行是否有力做功
S
2、运动员踢足球,球离开脚后飞出10米远的过程,运动员是否对球做功
机械功
物体不受力，但由于惯性通过一段距离，没有做功
1．人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？
分析：
Ｓ≠０
Ｆ≠０
没有做功．（劳而无功或垂直无功）
Ｆ⊥Ｓ
2．人提一桶水沿水平方向前进，提力做功了吗？
Ｓ
．
Ｇ
Ｎ
．
Ｇ
Ｎ
机械功
有力也有移动距离，但力与通过的距离相垂直，因此没有做功.
试着比较功的大小
[举例] 小亮扛着重200N的课桌从一楼爬上二楼，
小丽扛着重50N的凳子从一楼爬上二楼。
[思考] 谁做的功多？为什么？
[举例] 小亮扛着重200N的课桌从一楼爬上二楼，
小亮扛着重200N的课桌从一楼爬上三楼。
[思考] 小亮哪一次做的功多？为什么？
功的计算
力对物体所做的功等于作用力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
公 式
功＝力×距离
牛
米
焦耳，焦
W = Fs
1 焦＝1 牛 ·米
（J）
功的计算
将2个鸡蛋举高1米做功约1焦。
功的计算
焦耳（1818年-1889年），焦耳是英国著名物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时 间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。
焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转向对功——热转化的实验研究。
在1840～1879年焦耳用了近40年的时间，不懈地钻研和测定了热功当量。他先后用不同的方法做了400多次实验，得出结论：热功当量是一个普适常量，与做功方式无关。
功的计算
【例题】（1）打桩机上的汽锤受到的重力为2000牛，汽锤从2米高处落下打在桩柱上，问在下落过程中汽锤的重力做了多少功？
（2）工人小王利用H=10米高处的 一个定滑轮，将每箱质量为40千克的建材匀速提升到h=8米高的平台上，问小王每提起一箱建材需要做多少功？
F=G=2000牛
s=h=2米
W=Fs=2000牛×2米=4000焦
F=G=mg=40千克×9.8牛/千克=392牛
W=Fs=Fh=392牛×8米=3136焦
解：
利用定滑轮可以改变力的方向，但不能省力
功的计算
二、做功的两个必要因素:
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.
三种不做功的情况:
(1)有力无距离(劳而无功)
(2)有距离无力(不劳无功)
(3)力和通过的距离方向相垂直
三、功的公式：W=Fs
四、功的单位：焦（J）
一、功
力和物体在力的方向上移动距离的乘积
当堂小结
大显身手
1、关于功，下列说法正确的是（ ）
A．力越大做功越多
B．物体在力的方向上移动的距离越大做功越多
C．做功所用的时间越长做功越多
D．功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积
D
大显身手
2、下列情况中，人对物体做功的是（ ）
A．工人背着砖头上楼梯
B．人用力却没有把重物提起来
C．人提着水桶在水平路面上匀速前进
D．举重运动员举着杠铃不动
A
大显身手
3、某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远，该同学对足球做的功是（ ）
A．750J
B．150J
C．没有做功
D．做了功，但条件不足，无法确定
D
大显身手
4、在东京奥运会女子10米跳台跳水比赛中，中国选手全红婵以3轮满分（共5跳）的成绩勇夺冠军。则全红婵从起跳到入水的过程中，她所受的重力做功大约为（ ）
A．350J B．3500J
C．15000J D．35000J
B
再 见中小学教育资源及组卷应用平台
4.2机械功（1）
一、选择题（共6题）
1. 下列四种情景中，人对物体做功的是
A. 举着杠铃不动 B. 将货物从地面搬到车上
C. 支撑着大轮胎静止不动 D. 背着书包等车
2. 如图所示的四种情景中，力对物体没有做功的是
A. 火箭腾空而起的推力 B. 叉车将货物从地面升高的作用力
C. 人推石头未动时的推力 D. 马拉木头前进的拉力
3. 一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是
A．在粗糙地面上做功较多
B．在光滑地面上做功较多
C．两次做功一样多
D．条件不够，无法比较两次做功的多少
4. 一足球运动员用 的力踢一个重为 的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了 ，在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为
A． B． C． D．
5. 小华把装有 个鸡蛋的塑料袋从 楼提到 楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近
A． B． C． D．
6. 如图所示，九年级小明同学正在单杠上做“引体向上”运动，试估算他做一次完整的引体向上运动（从图甲状态到图乙状态），需要做功大约为
A． B． C． D．
二、填空题（共6题）
7. 如图所示，服务员送餐时若以服务员为参照物，则他手上的餐盘是 的；当服务员托着餐盘从一楼厨房端上二楼的餐厅时，他对餐盘 （填“做了功”或“没做功”）。
8. 小科同学先后用同样大小的力 使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙、丁四种状况上沿力的方向移动相同的距离，该力 在这四种状况中所做的功分别为 、 、 、 ，则 、 、 、 的大小关系是 。
9. 放学后，体重为 的小明同学背着重 的书包沿水平路面走了 ，则他行走过程中对书包所做的功为 。此过程中书包所受重力的方向始终是 。
10. 小明用 的水平推力推重为 的箱子，箱子纹丝不动，这时小明对物体 （选填“有”或“没有”）做功，小明再用 的水平推力推着箱子在 内沿水平地面匀速前进 ，则小明做了 ，这个过程中重力对物体做功 。
11. 小明同学将一重为 的小车，放在水平桌面上，在水平拉力作用下沿水平地面匀速前进了 ，如果小车所受阻力为车重的 倍，则拉力做的功为 ，重力做的功为 。
12. 如图所示，光滑斜面，沿斜面 和 分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为 和 ，所做的功分别为 和 ，则 ， 。
三、计算题（共1题）
13. 某工地一位工人用 的水平推力，使重 的小车在水平地面上做直线运动，如图甲所示，小车运动的距离随时间变化的图象如图乙所示。
(1) 小车受到地面阻力是多少？
(2) 小车运动的速度多大？
(3) 内人对小车做多少功？
答案
一、选择题（共6题）
1. 【答案】B
【解析】A选项：运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃一个向上的力，而杠铃向上没有移动距离，所以运动员对杠铃没有做功。不符合题意，故A错误；
B选项：将货物从地面搬到车上，人给货物一个力，货物移动了距离，所以人对货物做功，符合题意，故B正确；
C选项：大力士支撑大轮胎静止不动，有力但没有距离，所以没有做功，不符合题意，故C错误；
D选项：背着书包在等车，书包静止，所以没有力对书包做功，不符合题意，故D错误；
故选B。
2. 【答案】C
3. 【答案】C
【解析】解：已知，在光滑和粗糙两种不同的水平地面上相同、相同，
所以两次做功一样多。
故选：。
4. 【答案】D
【解析】球离脚后，在水平草地上向前滚动的过程中，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球不做功，故D正确，A、B、C都错。
5. 【答案】A
【解析】一个鸡蛋的质量约是 ， 个鸡蛋的质量约为 ；
鸡蛋受到的重力 ，
即小华提鸡蛋所用的力为 ；
每层楼高度约 ，小华从 楼走到 楼的家里，所提鸡蛋上升的高度约 ，
则小华提鸡蛋做的功为：，故A正确；
故选A。
6. 【答案】A
【解析】估计小明体重约为 ，上升高度约为 ，则 左右，最接近 。
二、填空题（共6题）
7. 【答案】静止；做了功
8. 【答案】
9. 【答案】；
【解析】小明同学背着书包沿水平路面走了 ，小明对书包的作用力方向竖直向上，但书包在竖直方向上移动的距离为 ，所以他在行走过程中对书包所做的功为为 ；重力的方向总是竖直向下的。
10. 【答案】没有；；
【解析】（）小明用 的水平推力推箱子，箱子纹丝不动，有力作用在箱子上，但是箱子没有在力的方向上移动距离，这时小明对物体没有做功；
（）小明用 的水平推力推着箱子在 内沿水平地面匀速前进 时，小明做的功：
，
由题知，箱子在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为 。
11. 【答案】；
【解析】小车所受阻力为：，由于小车在水平拉力作用下沿水平地面匀速前进，所以水平拉力为：，则拉力做的功为：；
重力的方向是竖直向下的，而小车是在水平地面上移动了 ，没有在重力的方向上移动距离，所以重力对物体没有做功，即做功为 。
12. 【答案】；
【解析】（）斜面光滑说明摩擦力为 ，即使用光滑的斜面没有额外功，则把同一物体沿斜面 和 分别拉到顶端 ， 相同，由 可知两次做的功相同，即 。
（）根据图示可知，，而 ，由 可知， 即 。
三、计算题（共1题）
13. 【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 小车做匀速直线运动，受到平衡力：。
(2) 。
(3) 内人对小车做的功：。
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