(共32张PPT)
第十一章第一节
功
人教版八年级下册
教学目标
1.知道力学中做功的含义，能说出做功包含的两个必要因素；
2.能判断出力是否对物体做功，能列举生活中关于做功的实例；
重点
难点
3.明确计算功的大小的表达式，以及表达式中每个物理量的物理意义和单位；
4.能用公式 W = Fs 进行简单的计算。
难点
新知导入
请同学们说一说，含有“功”的成语或词语，指出其中“功”的含义。
事半功倍
功效
汗马功劳
现代汉语中的“功”主要有成效、成功、贡献的意思，物理学中的“功”吸收了其中“成效”的意思，但它又有特殊的含义，这节课我们一起研究力学的“功”。
新知讲解
任务一：力学中的功
（1）在叉车举高货物的过程中，力 F 对货物的运动有贡献吗？
（2）小明想把大石头移开，但没有搬起，小明对石头有成效吗？
新知讲解
叉车工作的成效：使货物在这个力的方向上发生位置的移动。
F
小明的工作没有成效，他虽然施加了力，但并没有使大石头移动。
新知讲解
s
1.功
拉力对车做了功
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，这个力对物体做了功。
F
马拉车前进
新知讲解
学生活动
标出物体受到力的方向和物体移动的方向，判断力是否做功？
跳水过程中
电梯上行过程中
举起杠铃的过程中
G
F支持
F
力F对杠铃做功
支持力对人做功
重力对人做功
新知讲解
学生背着书包水平运动
冰壶在平滑的冰面上滑行
人用力推石头而没推动
F
F
力F对石头没做功
力F对书包没做功
没有力做功
新知讲解
1.做功的两个必要因素
作用在物体上的力
物体在这个力的方向上移动的距离
缺一不可
新知讲解
人用力推石头而没推动
用力搬石头而没搬动
分析
无距离
有力
徒劳无功
新知讲解
踢出去的足球继续运动
冰壶出手后在平滑的冰面上滑行
分析
有距离
无力
不劳无功
新知讲解
吊车吊着重物水平移动
学生背着书包水平运动
分析
有距离
有力
力和距离垂直
劳而无功
新知讲解
归纳
三种不做功的情况
人用力推石头而没推动
学生背着书包水平运动
冰壶在平滑的冰面上滑行
有S无F
有F无S
F垂直S
新知讲解
例1：下列实例中，没有对物体做功的是（ ）
A．小明把桌子从一楼搬到四楼 B．运动员挺举杠铃的过程
C．小宇推木箱推而不动 D．运动员将弓拉弯的过程
【答案】C
【详解】A．小明把桌子从一楼搬到四楼，给桌子向上的力，桌子在力的方向上通过一定的距离，对桌子做功，故A不符合题意；
B．运动员举起杠铃的过程中，有力作用在杠铃上，杠铃在力的方向上通过了距离，举力对物体做功，故B不符合题意；
C．小宇推木箱推而不动，木箱没有在力的方向上通过距离，力对木箱没有做功，故C符合题意；
D．运动员将弓拉弯的过程，弓发生形变，在力的方向上通过距离，力对弓做了功，故D不符合题意。
故选C。
新知讲解
例2：如图是小红交作业的情景，下列过程中小红对作业本做功的是（ ）
A．抱着作业本停在教室门口
B．抱着作业本沿水平走廊行走
C．将作业本从三楼抱到四楼
D．作业本不慎滑落，下落一段距离
【答案】C
【详解】A．抱着作业本停在教室门口，虽然用了力但作业本没有移动距离，所以小红对作业本没有做功，故A不符合题意；
B．抱着作业本沿水平走廊行走，力与距离的方向垂直，所以不做功，故B不符合题意；
C．将作业本从三楼抱到四楼的过程中，小红对作业本施加了力，作业本在力的方向移动了距离，所以小红对作业本做了功，故C符合题意；
D．作业本不慎滑落，下落一段距离，作业本在重力的方向上移动了距离，所以重力做了功，但小红对作业本没有施加力的作用，没做功，故D不符合题意。
故选C。
新知讲解
任务二：功的计算
通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，缺一不可，又知道有三种情况下不做功，那么我们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？说出你猜想的依据。
力越大，在力的方向通过的距离越多，做的功越多。所以功与力和在力的方向通过的距离有关。
新知讲解
1.力学里规定，功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。
2．公式：
W = Fs
3.公式中符号的意义及单位：
W── 功 ──焦耳（J）
F── 力 ──牛顿（N）
S── 距离 ──米（m）
1 J = 1 N m
4．物理意义：
1N的力使物体在力的方向上，通过1m的距离时所做的功为1J。
新知讲解
例3：质量为50kg的雪橇上装载了350kg的原木，一匹马拉着雪沿着平直的路面匀速前行，将原木运到了3000m外的货场。如果雪行进中受到的摩擦力是800N，求马的水平拉力做的功。
解：雪橇在平直路面上做匀速直线运动，马的水平拉力F与摩擦力F摩大小相等，即
F=F摩=800N
雪橇沿水平拉力的方向移动的距离
s=3000m
所以，马的水平拉力做的功
W=Fs=800Nx3000m=2.4x106J
马的水平拉力做的功是2.4x106J。
新知讲解
例4：小车在100N的推力作用下，沿水平地面匀速前进了2m，撤去推力后小车继续向前运动了1m，在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为 J，支持力做功 J。
【答案】 200 0
【详解】[1]用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，该阶段人对小车做的功为
撤去推力，小车由于惯性继续向前运动，工人不再对小车用力，所以小车运动的第3米工人对小车不做功，因此在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为200J。
[2]小车水平运动，在支持力的方向上没有移动距离，支持力对小车不做功，即做功为0J。
新知讲解
归纳
公式W＝Fs的运用注意事项:
1.单位要统一：F→N,s→m,W→J。
2.同体性：力和物体移动的距离必须对应同一物体。
3.同时性：力和物体移动距离必须对应同段时间。
4.同向性：公式中的F与s必须在同一直线上。
新知讲解
物体运动方向与力的方向相反时，力对物体做功吗？
电梯下行过程中
F支持
人克服支持力做功
汽车刹车的过程中
阻力对汽车做负功
汽车克服阻力做功
支持力对人做负功
课堂练习
1、为缓解同学们的紧张情绪，中考前夕，老师在走廊上安装了一根横杆，挂上几串粽子，让同学们跳一跳顶一顶，寓意“奋起高粽（高中）”。如图所示，虚线ABC表示被顶中的粽子在空中的运动轨迹。下列说法正确的是（ ）
A．粽子在AB段运动过程中，人对粽子做功，挂绳对粽子做功
B．粽子在AB段运动过程中，人对粽子不做功，挂绳对粽子不做功
C．粽子在BC段运动过程中，重力对粽子做功，挂绳对粽子做功
D．粽子在BC段运动过程中，重力对粽子不做功，挂绳对粽子不做功
【答案】B
【详解】AB．虚线ABC表示被顶中的粽子在空中的运动轨迹，粽子在AB段运动过程中，头跟粽子已经分离，人对粽子没有力的作用，所以人对粽子不做功，此过程中，绳子处于松弛状态，即挂绳对粽子没有力的作用，所以挂绳对粽子不做功，故A错误，B正确；
CD．粽子在BC段运动过程中，粽子在重力的方向移动了一定的距离，故重力对粽子做功，挂绳与粽子之间没有力的作用，所以挂绳对粽子不做功，故CD错误。
故选B。
新知讲解
2、如图所示，图甲为一重力G=2N的铁块吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上。当它受到竖直向上F=3N的拉力作用时向上运动，运动的速度v与时间t的关系图象如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为 N，0~3s内拉力F做功是 J。
【答案】 1 2.7
【详解】[1]由图可知，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用，根据平衡力的特点可得铁块受到摩擦力大小
[2]铁块3s内上升的距离为
拉力F做功是
课堂练习
3、如图所示，A、B为相同的均质物块，长为20cm，在6N力的作用下，两物体一起沿水平桌面做匀速直线运动，4s后A掉下，立即改变推力大小使B以不变的速度继续运动，直到B掉下。整个过程，推力F做的功为 J。
【答案】1.2
【详解】当A的中点刚好与桌面左端对齐时，A刚好掉下，A移动的距离s1＝10cm，A刚掉下时推力F做的功为
AB在桌面上时，由于AB一起沿水平方向做匀速直线运动，所以AB受到的摩擦力为
当A掉下后，B对桌面的压力变为AB在桌面上时AB对桌面压力的一半，由于接触面的粗糙程度不变，故B受到的摩擦力等于AB受到摩擦力的一半，A掉下后，对B的推力为
当B的中点刚好与桌面左端对齐时，B刚好掉下，此时B运动的距离为20cm，推力对B做的功为
整个过程中推力做的功
课堂练习
3、把同一小球分别放入甲、乙两杯不同的液体中，两杯中液面相平且小球静止时所处的位置如图所示，则两杯液体的密度大小关系为ρ甲 ρ乙；小球在两杯液体中受到的浮力大小关系为F甲 F乙，两个容器底受到液体的压强为p甲 p乙（以上各空均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】 ＞ ＝ ＞
【详解】[1]小球在甲液体中处于漂浮状态，在乙液体中处于悬浮状态，根据物体的浮沉条件可知：ρ甲＞ρ球、ρ乙＝ρ球，则两种液体的密度大小关系为：ρ甲＞ρ乙。
[2]小球在甲液体中处于漂浮状态，在乙液体中处于悬浮状态，根据物体的浮沉条件可知：F甲＝G，F乙＝G，小球在两杯液体中受到的浮力大小关系为：F甲＝F乙。
[3]因为ρ甲＞ρ乙，液体深度h相同，由p＝ρgh可知，液体对容器底部的压强关系为p甲＞p乙。
课堂练习
4、如图所示小球从斜面的A处自由滚下，在B处与小木块相撞，小球推着木块运动到D处停下，C点为BD的中点。从A到B过程，小球自身重力对小球 （选填“做”或“不做”）功；BC段木块受到的摩擦力做功为W1，CD段木块受到的摩擦力做功为W2，则W1和W2的大小关系是：W1 W2（选填“＞”“＜”或“＝”）。
【答案】 做 ＝
【详解】[1]从A到B过程，小球在重力的方向上由发生移动，小球自身重力对小球做功。
[2]依题意得，C点为BD的中点，则BC段的距离等于CD段的距离，小球在BD段对水平面的压力大小不变，与水平面间的粗糙程度不变，小球受到水平面的摩擦力大小不变，由 得
课堂练习
5、用相同的力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙斜面运动，两次物体运动的距离都为s，如图所示。若物体沿光滑水平面运动时，拉力做的功为W1；物体沿粗糙斜面运动时，拉力做的功为W2，那么W1 W2（选填“>”、“=”或“＜”）。
【答案】=
【详解】由题知，两次拉动物体时，拉力F相同，物体运动的距离s相同，由W=Fs可知拉力做的功相同，即W1=W2。
课堂练习
6、如图所示，一建筑工人用150N的水平推力推小车，使小车在水平地面上以1m/s的速度水平向左匀速前进了10m。求：
（1）推车运动的时间；
（2）推车受到的阻力；
（3）推力做的功。
【答案】（1）10s；（2）150N；（3）1500J
【详解】解：（1）推车运动的时间
（2）推车时小车匀速直线运动，水平方向所受的阻力和水平推力是一对平衡力，所以阻力
f=F=150N
（3）推力做的功
W=Fs=150N×10m=1500J
板书设计
1.力学中的功
（1）功：当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，力学里就说这个力做了功
（2）做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离
（3）不做功的三种情况：
①s＝0，劳而无功
②F＝0，不劳无功
③F⊥s，劳而无功
2.功的计算
（1）功的计算公式：W＝Fs
（2）功的单位：焦耳，简称焦(J)
1焦＝1牛顿·米
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【大单元整体教学】物理学科人教版八年级下册
第十一章 分课时设计
课题 功
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 解决力学问题时，如果从能量角度研究，有时会更简便。研究功的重要意义在于，可以通过做功研究能量的变化，为研究能量转化过程奠定定量分析的基础。对功的概念的认识水平直接影响能的概念的形成和功能关系的建立。本节内容由“力学中的功”和“功的计算”两部分构成。其中，“力学中的功”通过研究工作是否有成效使学生认识到做功包含的两个必要因素，为功的计算打好基础。“功的计算”明确了功的计算方法，从定量的角度研究功。本节教学的重点是明确力学中功的含义，难点是判断力是否对物体做功。教师可以引导学生通过对生活实例的辨析，对做功有初步认识。教学中，可以利用教科书“想想议议”栏目中的实例，区分力是否对物体做功，认识做功包含的两个必要因素，并强调力的方向与物体移动方向一致。要求学生能应用公式W＝Fs进行简单的计算。
2.学习者分析 功的概念比较复杂、抽象，教学中应遵循具体--抽象---具体的原则。本节之前学生还没有学习关于能的知识，在没有能的转化的知识的情况下，功的定义是很难下的;但学生已有一定的力学基础知识，可以引导学生充分利用已有的认知水平来构建“功”的概念。在学习过程中仍需一些直观认识作为依托，因此，在教学中可以借助实验和实例分析加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。
3.学习目标确定与教学重难点 （1）知道力学中做功的含义；（2）通过实验和生活中的例子，理解做功包含的两个必要因素，判断出力是否对物体做功，培养探索自然现象和日常生活中的物理学道理的兴趣；（3）明确计算功的大小的表达式，以及表达式中每个物理量的物理意义和单位；（4）通过例题讲解引导学生使用公式进行简单的计算；本节教学的重点是知道功的概念，理解做功的两个必要因素。教学难点是判断力是否对物体做功，会用W=F.s进行简单的计算。
4.评价量表 《功》的评价量表任务列表任务要求（满分：15分）学生自评同学互评教师评价任务一：功的两个必要因素通过讨论分析得出做功的两个必要因素，知道三种不做功的情况（5分）任务二：应用进行计算知道计算功的公式，每个物理量的物理意义和单位，熟练应用公式计算（10分）
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：引入新课
让学生说一说，含有“功”的成语或词语，指出其中“功”的含义。针对学生的回答，教师点评：现代汉语中的“功”主要有成效、成功、贡献的意思，物理学中的“功”吸收了其中“成效”的意思，但它又有特殊的含义，这节课我们一起研究力学的“功”。 学生思考并回答。 将学生的语文知识与物理课堂有机融合。充分调动学生参与课堂教学的积极性。
任务二：力学中的功
1.功的概念课件展示：（1）叉车把货物举起；（2）小明想把大石头移开，但没有搬起。让学生讨论叉车和小明的工作是否有成效？引导完成物体的受力分析，明确是哪个力对货物的移动做出了贡献，从而初步得出物理学中的功的含义：如果一个力作用在物体上，并且使物体在力的方向上通过一段距离，这个力的作用就有了成效，力学里面就说这个力做了功。2.做功的两个必要因素：课件展示：（1）举起杠铃的过程中；（2）电梯上行过程中；（3）跳水过程中；（4）人用力推石头而没推动；（5）学生背着书包水平运动；（6）冰壶在平滑的冰面上滑行让学生标出物体受到力的方向和物体移动的方向，再说出几个事例中哪些是做功的？哪些是不做功的？做功的事例中有哪些相同之处？引导学生总结出力学中做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力二是物体在这个力的方向上移动了距离。举例说明在你的周围你发现有哪些做功的例子？比一比，看谁对生活观察得最仔细？学生可能举出很多的例子？如起重机吊起重物、火箭升空、马拉车前进等等。教师对正确的例子予以肯定，对错误的例子引导改正。引导学生根据以上事例分析，总结物体不做功的情况：（1）有力而没有距离，不做功；（2）有力，也有距离，但力与距离垂直（即在力的方向上没有距离），不做功。（3）有距离（运动）而没有力，不做功。 学生思考并回答：叉车的工作有成效，体现在它施了力，并且把货物举高了。小明的工作没有成效，体现在他虽然施了力，但并没有使大石头移动。学生分析并回答。（1）举起杠铃的过程中，运动员施了力，物体在力的方向上通过一段距离，人做了功；（2）电梯上行过程中，电梯施了力，物体在力的方向上通过一段距离，电梯做了功；（3）跳水过程中，人受到重力，人在重力的方向上通过一段距离，重力做了功；（4）人用力推石头而没推动，人施了力，但石头没有移动，人没做功；（5）学生背着书包水平运动，力的方向和移动的距离方向垂直，没做功；（6）冰壶在平滑的冰面上滑行，运动员没有力作用在冰壶上，运动员对冰壶不做功。学生积极思考，并回答问题。 学生分析讨论后回答，有力没有距离，不做功。 有力，也有距离，但力与距离垂直（即在力的方向上没有距离），不做功。 物体靠惯性运动，有距离（运动）而没有力，不做功。 通过多媒体课件展示出具体的实例，激发学生积极思考问题，使抽象的知识具体化，有利于学生的理解与认识，也提高了学生的分析概括能力。对于做功的两个必要条件，特别是力的方向与物体的运动方向并不完全一致的情况，学生不容易理解，通过对哪几种情况下，不做功情况的分析，突破了难点，加深了学生对做功的理解与认识。【评价标准】通过讨论分析得出做功的两个必要因素，知道三种不做功的情况（3分）知道做功的两个必要因素，不能正确判断不做功的情况（2分）
任务三：功的计算
教师引导：通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，缺一不可，又知道有三种情况下不做功，那么我们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？说出你猜想的依据。总结出功的计算方法：力学里规定，功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。功的计算公式：功=力×距离表达式：W=Fs公式中符号的意义及单位：W──功──焦耳（J）F──力──牛顿（N）S──距离──米（m）1焦=1牛·米（1J=1N·m） 1 N的力使物体在力的方向上通过1m的距离时所做的功为1 J。出示课本例题，引导学生分析物体受到几个力的作用。哪个力做了功？重力是否做功？为什么？总结：公式W＝Fs 的运用:①同体性：力和物体移动的距离必须对应同一物体。②同时性：力和物体移动距离必须对应同段时间。③同向性：公式中的F与s必须在同一直线上。 学生认识到：力越大，在力的方向通过的距离越多，做的功越多。所以功与力和在力的方向通过的距离有关。学生明确，物体的运动方向是水平的，马的拉力与物体运动方向一致，因此马的拉力对物体做功。计算功的大小时应该利用拉力大小800N与水平运动的距离3000m。重力方向与运动方向垂直，因此重力不做功。 培养学生分析、概括能力。也使学生能更好的理解功的计算公式及功的单位。通过例题加深学生对所学知识的理解和认识，提高学生运用所学知识解决实验问题的能力。【评价标准】知道计算功的公式，每个物理量的物理意义和单位，熟练应用公式进行计算（10分）知道计算功的公式，每个物理量的物理意义和单位，能应用公式简单计算（8分）知道计算功的公式，每个物理量的物理意义和单位（6分）
6.板书设计1．力学中的功(1)功：当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，力学里就说这个力做了功(2)做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离(3)不做功的三种情况：①s＝0，劳而无功②F＝0，不劳无功③F⊥s，劳而无功2．功的计算(1)功的计算公式：W＝Fs(2)功的单位：焦耳，简称焦(J)1焦＝1牛顿·米
7.作业与拓展学习设计 1．下列实例中，没有对物体做功的是（ ）A．小明把桌子从一楼搬到四楼 B．运动员挺举杠铃的过程C．小宇推木箱推而不动 D．运动员将弓拉弯的过程【答案】C【详解】A．小明把桌子从一楼搬到四楼，给桌子向上的力，桌子在力的方向上通过一定的距离，对桌子做功，故A不符合题意；B．运动员举起杠铃的过程中，有力作用在杠铃上，杠铃在力的方向上通过了距离，举力对物体做功，故B不符合题意；C．小宇推木箱推而不动，木箱没有在力的方向上通过距离，力对木箱没有做功，故C符合题意；D．运动员将弓拉弯的过程，弓发生形变，在力的方向上通过距离，力对弓做了功，故D不符合题意。故选C。2．为缓解同学们的紧张情绪，中考前夕，老师在走廊上安装了一根横杆，挂上几串粽子，让同学们跳一跳顶一顶，寓意“奋起高粽（高中）”。如图所示，虚线ABC表示被顶中的粽子在空中的运动轨迹。下列说法正确的是（ ）A．粽子在AB段运动过程中，人对粽子做功，挂绳对粽子做功B．粽子在AB段运动过程中，人对粽子不做功，挂绳对粽子不做功C．粽子在BC段运动过程中，重力对粽子做功，挂绳对粽子做功D．粽子在BC段运动过程中，重力对粽子不做功，挂绳对粽子不做功【答案】B【详解】AB．虚线ABC表示被顶中的粽子在空中的运动轨迹，粽子在AB段运动过程中，头跟粽子已经分离，人对粽子没有力的作用，所以人对粽子不做功，此过程中，绳子处于松弛状态，即挂绳对粽子没有力的作用，所以挂绳对粽子不做功，故A错误，B正确；CD．粽子在BC段运动过程中，粽子在重力的方向移动了一定的距离，故重力对粽子做功，挂绳与粽子之间没有力的作用，所以挂绳对粽子不做功，故CD错误。故选B。3．如图是小红交作业的情景，下列过程中小红对作业本做功的是（ ）A．抱着作业本停在教室门口 B．抱着作业本沿水平走廊行走C．将作业本从三楼抱到四楼 D．作业本不慎滑落，下落一段距离【答案】C【详解】A．抱着作业本停在教室门口，虽然用了力但作业本没有移动距离，所以小红对作业本没有做功，故A不符合题意；B．抱着作业本沿水平走廊行走，力与距离的方向垂直，所以不做功，故B不符合题意；C．将作业本从三楼抱到四楼的过程中，小红对作业本施加了力，作业本在力的方向移动了距离，所以小红对作业本做了功，故C符合题意；D．作业本不慎滑落，下落一段距离，作业本在重力的方向上移动了距离，所以重力做了功，但小红对作业本没有施加力的作用，没做功，故D不符合题意。故选C。4．小车在100N的推力作用下，沿水平地面匀速前进了2m，撤去推力后小车继续向前运动了1m，在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为 J，支持力做功 J。【答案】 200 0【详解】[1]用100N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了2m，该阶段人对小车做的功为撤去推力，小车由于惯性继续向前运动，工人不再对小车用力，所以小车运动的第3米工人对小车不做功，因此在小车前进3m的过程中，工人对小车做的功为200J。[2]小车水平运动，在支持力的方向上没有移动距离，支持力对小车不做功，即做功为0J。5．如图所示，图甲为一重力G=2N的铁块吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上。当它受到竖直向上F=3N的拉力作用时向上运动，运动的速度v与时间t的关系图象如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为 N，0~3s内拉力F做功是 J。【答案】 1 2.7【详解】[1]由图可知，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用，根据平衡力的特点可得铁块受到摩擦力大小[2]铁块3s内上升的距离为拉力F做功是6．如图所示，A、B为相同的均质物块，长为20cm，在6N力的作用下，两物体一起沿水平桌面做匀速直线运动，4s后A掉下，立即改变推力大小使B以不变的速度继续运动，直到B掉下。整个过程，推力F做的功为 J。【答案】1.2【详解】当A的中点刚好与桌面左端对齐时，A刚好掉下，A移动的距离s1＝10cm，A刚掉下时推力F做的功为AB在桌面上时，由于AB一起沿水平方向做匀速直线运动，所以AB受到的摩擦力为当A掉下后，B对桌面的压力变为AB在桌面上时AB对桌面压力的一半，由于接触面的粗糙程度不变，故B受到的摩擦力等于AB受到摩擦力的一半，A掉下后，对B的推力为当B的中点刚好与桌面左端对齐时，B刚好掉下，此时B运动的距离为20cm，推力对B做的功为整个过程中推力做的功7．如图所示小球从斜面的A处自由滚下，在B处与小木块相撞，小球推着木块运动到D处停下，C点为BD的中点。从A到B过程，小球自身重力对小球 （选填“做”或“不做”）功；BC段木块受到的摩擦力做功为W1，CD段木块受到的摩擦力做功为W2，则W1和W2的大小关系是：W1 （选填“＞”“＜”或“＝”）W2。【答案】 做 ＝【详解】[1]从A到B过程，小球在重力的方向上由发生移动，小球自身重力对小球做功。[2]依题意得，C点为BD的中点，则BC段的距离等于CD段的距离，小球在BD段对水平面的压力大小不变，与水平面间的粗糙程度不变，小球受到水平面的摩擦力大小不变，由 得8．用相同的力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙斜面运动，两次物体运动的距离都为s，如图所示。若物体沿光滑水平面运动时，拉力做的功为W1；物体沿粗糙斜面运动时，拉力做的功为W2，那么W1 W2（选填“>”、“=”或“＜”）。【答案】=【详解】由题知，两次拉动物体时，拉力F相同，物体运动的距离s相同，由W=Fs可知拉力做的功相同，即W1=W2。9．如图所示，一建筑工人用150N的水平推力推小车，使小车在水平地面上以1m/s的速度水平向左匀速前进了10m。求：（1）推车运动的时间；（2）推车受到的阻力；（3）推力做的功。【答案】（1）10s；（2）150N；（3）1500J【详解】解：（1）推车运动的时间（2）推车时小车匀速直线运动，水平方向所受的阻力和水平推力是一对平衡力，所以阻力f=F=150N（3）推力做的功W=Fs=150N×10m=1500J答：（1）推车运动的时间为10s；（2）推车受到的阻力为150N；（3）推力做的功为1500J。
8.教学反思与改进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。
作业设计
11.1功课时作业（时间：20min）
【基础训练】
知识点1：做功的两个必要因素
1．下面所描述的力，对物体做了功的是（ ）
A．使小车向前运动了一段距离的推力
B．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力
C．搬石头但没有搬动，手对石头的力
D．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力
【答案】A
【详解】A．使小车向前运动了一段距离的推力，推力和距离的方向均水平向前，力做功，故A符合题意；
B．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力没有做功，因为力的方向向上，距离方向水平向前，在力的方向上没有移动距离，故B不符合题意；
C．搬石头但没有搬动，手对石头的力没有做功，因为没有移动距离，故C不符合题意；
D．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力没有做功，因为没有移动距离，故D不符合题意。
故选A。
2．如图所示是扔实心球的四个分解过程，其中手对实心球没做功是哪2个过程 （填序号），没做功的原因分别是 、 。
【答案】 ②和④ 没有在力的方向上移动距离 手对球没有力的作用
【详解】[1][2][3]做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。①将地上的球捡起来，有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功，故①手对球做了功；②将球停在空中不动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功；③挥动球，有力作用在球上，球在与手接触的一段时间内通过了一定的距离，故有力做功；④球飞出去，球由于惯性向前运动，没有对球施加力，手没有对球做功；因此手对球没有做功的过程有②④。
知识点2：功的计算
3．一物体在水平拉力的作用下，沿力的方向匀速运动了0.8m，撤去拉力后又向前滑行了0.2m，拉力大小为5N，拉力做的功为 。
【答案】4J
【详解】拉力做的功
4．如图所示，水平地面上有一重为20N的物块，在水平拉力F＝5N作用下向右运动了10m，在这个过程中，拉力F对物体做的功为 J，重力做的功为 J。
【答案】 50 0
【详解】[1]拉力F做的功为
[2]由于物体在重力的方向上没有通过距离，故重力没有做功。
【能力提升】
1．一个重200N的物体在大小不变的水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m。在物体向前运动35m的过程中拉力做的功为700J，则水平拉力的大小为 N，此过程中重力做的功是 J，物体靠惯性运动10m的过程中克服摩擦力做的功是 。
【答案】 28 0 700J
【详解】[1]物体在拉力作用下移动的距离为25m，拉力所做的功为，由于惯性向前运动10m的过程中，拉力没有对物体做功，所以，拉力的大小为
[2]在重力的方向上没有移动距离，因此重力对物体没有做功，即做功为0J。
[3]物体最后在摩擦力的作用下停下来，物体靠惯性运动10m的过程中克服摩擦力做的功是
2．小壮用20N的水平拉力使重300N的箱子沿水平地面移动了10m，小强将这个箱子匀速举高2m，小明将这个箱子举着在空中停留了3s。小壮做功 J，小强做功 J，小明做功 J。
【答案】 200 600 0
【详解】[1]做功的两个条件：作用在物体上的力，在力的方向上通过的距离。由W=Fs可得，小壮同学做功为
[2]由W=Gh可得，小强做的功为
[3]小明托举箱子在空中停留，对箱子施加了力的作用，但没有移动距离，故做的功为0。
3．如图所示，小王用弹簧测力计水平拉动木块，使同一木块先后以速度和沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离，且，则第一次木块所受的摩擦力 第二次木块所受的摩擦力；第一次拉力做的功 第二次拉力做的功。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】 等于 等于
【详解】[1]由于木块对水平木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力不变，即f1=f2。
[2]而木块两次沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离，木块受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力大小相等，则两次木块受到的拉力相等，即F1=F2，由W=Fs可得，第一次拉力做的功和第二次拉力做的功相等。
4．如甲所示，水平地面上的物体，受到始终保持水平的推力F作用，3~6s内，物体在做 运动（选填“加速”、“匀速”或“减速”），物体受到的滑动摩擦力为 N；9~12s内，推力F做的功是 J。
【答案】 加速 6 54
【详解】[1]由图丙可知，3~6s内，物体速度增加，做加速运动。
此时摩擦力等于推力等于6N，因为物体对水平地面的压力和水平面的粗糙程度不变，也是6N；
[2]由图丙可知，9~12s内物体做匀速直线运动，物体受到的摩擦力与推力是平衡力，大小相等，由图乙得，此时物体手段哦的推力为6N，则摩擦力为6N。物体运动过程中对水平地面的压力和与水平面间的粗糙程度不变，则物体受到的滑动摩擦力不变，即3~6s内，物体受到的滑动摩擦力为6N。
[3]由图丙可知，9~12s内物体的速度为4m/s，受到的推力为6N，由得，9~12s内物体通过的距离为
9~12s内，推力F做的功是
5．若把掉在地面上的物理课本捡回桌面，根据你平时对物理课本质量及桌面高度的了解，估算人对课本做的功约为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】物理课本质量约为0.2kg，桌面高度约为0.8m，若把掉在地面上的物理课本捡回桌面，人对课本做的功约为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6．甲用力推一辆小车，经过4分钟小车在力的方向上前进了50米，乙用同样大小的力推另一辆小车，经过8分钟小车在力的方向上前进了相同的距离，那么（ ）
A．甲和乙做的功一样多
B．甲做的功多
C．乙做的功多
D．乙的功是甲的功的两倍
【答案】A
【详解】影响做功的条件是有力作用在物体上和物体在力的方向上的移动距离。由题知，作用在物体上的力相同，通过的距离相同，根据公式W=Fs可知，甲和乙做的功一样多。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（ ）
A．Wa=Wb=Wc B．Wa=Wb＜Wc
C．Wa=Wb>Wc D．Wa＜Wc＜Wb
【答案】D
【详解】a情况下，物体移动的距离s与力F的方向垂直，物体没有在力的方向上移动，力F没有做功；b情况下，物体在力F的作用下沿力的方向移动了距离s； c情况下，力的大小与b情况相同，距离s的方向不沿着力的方向，物体在力的方向上移动的距离小于距离s，所以拉力F所做的功小于b情况，故D正确，ABC错误。
故选D。
8．上完体育课，体育委员小明将一筐实心球提回器材室。若筐及实心球的总重为200N，小明提着这筐实心球在操场的水平跑道上匀速行走100m后，通过竖直高度为15m的阶梯到达器材室。下列说法正确的是（ ）
A．小明通过阶梯过程中对这筐实心球做功为0J
B．小明通过操场过程中对这筐实心球做功为2×104J
C．整个过程中，小明对这筐实心球做功为3×103J
D．整个过程中，小明对这筐实心球做功为2.3×104J
【答案】C
【详解】A．小明通过阶梯过程中对这筐实心球做功
W=Gh=200N×15m=3000J=3×103J
故A错误；
B．小明通过操场过程中，有力作用在物体上，在力的方向上没有通过距离，对这筐实心球做功为零，故B错误；
CD．整个过程中，小明对这筐实心球做功为3×103 J，故C正确， D错误。
故选C。
9．如图所示，“玉兔二号”月球车在月球表面留下属于中国的第一道印记。登月前，在水平地面上进行测试月球车匀速直线行驶90m用时30min，月球车的质量为135kg，月球车受到的阻力为车重的0.1倍，车轮与地面接触的总面积为。求：
（1）月球车行驶的速度；
（2）月球车对水平地面的压强；
（3）月球车牵引力做功。
【答案】（1）0.05m/s；（2）9×104Pa；（3）12150J
【详解】
解：（1）月球车行驶的速度
（2）月球车对水平地面的压力
月球车对水平地面的压强
（3）月球车匀速直线行驶，月球车牵引力
月球车牵引力做功
W=F牵s=135N×90m=12150J
答：（1）月球车行驶的速度为0.05m/s；
（2）月球车对水平地面的压强为9×104Pa；
（3）月球车牵引力做功为12150J。
10．按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时，开着装沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km，行车时间是8min（取g=10N/kg）。
（1）通过计算该货车最多能装的沙子质量是多少？
（2）货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍，这段时间内货车牵引力所做的功是多少？
自重 5×104N
车轮个数 10
每个轮胎触地面积 3×10-2m2
车厢容积 10m3
【答案】（1）1.6×104kg；（2）3.36×107J
【详解】解：（1）货车对地面的受力面积
货车的最大重力等于货车对地面的最大压力，由 知道，货车的最大重力
沙子的最大重力
沙子的最大质量
（2）货车匀速运动，则货车受到的牵引力
牵引力做的功
答：（1）该货车最多能装的沙子质量是1.6×104kg；
（2）这段时间内货车牵引力所做的功是3.36×107J。
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八年级物理大单元整体设计
第十一章《功和机械能》
一、单元内容分析
能量是《课标》中科学内容的三大主题之一，这充分说明了能量在初中物理课程中的重要地位。本单元首次向学生提出能量的概念，是后续九年级相关知识内容学习的基础。在后续的学习中，九年级还将学习“电能”、“内能”、“能量守恒”、“能源与可持续发展”等涉及能量的内容。因此本单元的内容是能量知识在初中阶段的重点部分。
本章共分四节：功、功率、动能和势能、机械能及其转化。第一节通过观察现象和日常生产生活实际了解功的概念及做功的两个必要因素，进而理解公的计算公式。第二节通过不同事物之间做功快慢的对比，建立功率的概念和功率的计算公式，通过解决实际问题了解功率的推导公式。第三节由于只要求初中学生初步认识能量概念，所以教科书没有在能量的概念上进行拓展，而是在功的知识的基础上，直接从功和能的关系引人能量的概念一物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。教科书通过列举生产、生活中一些物体具有能量的实例，引出了动能和势能的概念。在此基础上，实验探究物体的动能跟速度、质量的关系，根据生产和生活中的现象说明势能大小的决定因素。第四节通过呈现日常生活中熟悉的场景，让学生思考交流，了解动能和势能相互转化，通过想象提出问：减少的机械能去哪了？激发学生对知识的渴望，进而理解机械能守恒的内容。通过介绍我国一些科学技术让学生了解水能和风能的利用。
二、本章课标要求
本章内容属于课程标准中课程内容的第三个一级主题“能量”，是该主题下的二级主题“能量、能量的转化和转移”和“机械能”中的部分内容。内容标准要求如下：
3.1.3结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
3.2.1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。
例1 定性说明荡秋千过程中动能和势能的相互转化。
例2 分析《天工开物》中没水装置工作时能量的相互转化。
3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
三、本章核心素养
物理观念：功、做功的两个必要因素、功的计算公式、功率、功率的计算公式、动能、影响动能大小的因素、重力势能、影响重力势能大小的因素、弹性势能、影响弹性势能大小的因素、机械能转化、机械能守恒。
物理思维：通过观察思考、交流讨论了解功和功率的概念和计算。通过联系生活实际了解动能、重力势能、弹性势能、动能和势能的相互转化、机械能守恒。通过经历发现问题、设计和进行实验、得出结论、交流反思的科学探究过程，知道影响物体动能大小的因素。
科学探究：探究影响物体动能大小的因素。
科学态度与责任：能初步体会利用实验能够探究物理规律，解决科学问题。能够通过团队间的交流协作，培养学生团队沟通、协作的能力。
四、本章教学目标
（一）内容目标：
1.知道功的概念
2.知道做功的两个必要因素；
3.知道用功的计算公式进行简单计算；
4.知道功率的概念；
5.知道用功率的计算公式进行简单的计算；
6.知道动能、重力势能、弹性势能的概念及影响因素；
7.知道动能和势能可以相互转化；
8.知道机械能守恒
（二）学业目标：
1.通过对本章内容的学习，能出初步建立能量的概念，能通过能量的内容解决实际问题。
2.通过学习机械能，培养学生理论联系实际的能力，提高学生的学习热情。
五、教学重点
1.功的概念的建立；
2.理解功的两个必要因素；
3.功率的概念；
4.动能和势能的概念；
5.探究影响动能和势能大小的影响因素；
6.动能和势能的相互转化。
六、教学难点
1.会用W=F.s进行简单的计算；
2.对功率意义的理解及功率的计算；
3.对能量的认识；
4.理解机械能守恒，并能解释机械能转化的物理现象。
七、学情分析和建议
功和机械能现象是学生在生活中比较熟悉的，也是他们容易发生兴趣的现象。教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥演示实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性。另外应注意引导学生利用已有知识，通过理论分析和推断来获得新知识的能力，发展抽象思维能力。以便学生理解和掌握。
初中生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡，因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识，通过理论分析和推理判断来获得新知识，发展抽象思维能力。当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托，可以借助实验加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。
八、本章活动主题
满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驶而下!它又如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驶上高高耸立着的大回环的顶端。
你知道过山车的速度为什么有那么多的变化吗？你知道过山车为什么能够到达大回环的最高处吗？
九、整体教学课时安排
单元主题 任务 问题 活动
压强 任务一：功（1课时） 问题1：功的概念 活动一：说一说，含有“功”的成语或词语，指出其中“功”的含义。
问题2：做功的两个必要因素 活动一：标出物体受到力的方向和物体移动的方向，判断力是否做功？活动二：三种不做功的情况。
问题3：功的计算 活动一：利用功的计算公式进行简单计算。
任务二：功率（1课时） 问题1：功率和功的区别 活动一：想想议议：一个大人和一个小孩一起爬相同的楼梯，做功相同吗？做功的快慢相同吗？
问题2：功率的计算 活动一：利用功率计算公式进行简答计算。活动二：测量爬楼的功率。
任务三：动能和势能（1课时） 问题1：物体动能大小的影响因素？ 活动一：探究物体的动能跟哪些因素有关。
问题2：物体重力势能大小的影响因素？ 活动一：探究物体的重力势能跟哪些因素有关
任务四：机械能及其转化（1课时） 问题1：动能和势能的相互转化 活动一：将滚摆卷起后释放，分析滚摆能量的变化。活动二：单摆来回摆动，分析能量变化。活动三：让木球从斜槽上端滚下，观察木球碰击弹簧片的过程。
问题2：机械能守恒 活动一：铁锁能碰到鼻子吗？
十、学习评价量化表
评价指标 评价等级即分值 得分
一级指标 二级指标 优秀 良好 合格 自评 他评 师评
活动态度（20％） 学习兴趣 对本课有浓厚的学习兴趣 对本课有较高的学习兴趣 对本课的学习兴趣一般
学习态度 学习态度认真负责，努力完成预定任务 认真参与，在同学的协助下努力实现预定任务 认真参与，在同学的协助下努力未能全部实现预定任务
合作交流（20％） 与人合作 主动和同学配合，分工合作，乐于帮助同学 能和同学配合，做好自己分内的事 有需要时才和同学合作，喜欢个人学习
与人沟通 态度谦虚，认真倾听同学意见，能合作解决问题 会倾听同学意见，基本能和同学合作解决问题 不太喜欢发言和倾听同学意见，不喜欢和同学合作解决问题
探究实验（30％） 动手操作 能熟练操作实验器材，并在规定时间内完成实验任务 操作器材叫熟练，能够完成实验任务，但有缺陷 不能熟练操作实验器材，不能完成实验任务，或效率太低
分析归纳 根据实验现象和数据能够快速地分析归纳得出结论，并能和同学交流反思 能根据实验现象和数据得出实验结论，不能和同学交流反思 能记录现象和数据，不能得出对应的结论，或不能得出完整的结论
学习成果（30％） 获取知识 能够完成本节课的学习目标，能完全理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标，能在老师或同学的协助下理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标，不能完全理解本节课重难点
熟练运用 能够独立、快速完成课堂或课后练习，能运用所学内容解释一些实际问题 能够在老师或同学的帮助下完成课堂或课后练习，能解决一些实际问题 不能完成全部的课堂或课后练习，在解决实际问题时存在较大困难
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