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新华师大版科学九年级上册第1课时教学设计
课题 功与机械效率 单元 第五章 学科 科学 年级 九年级上册
学习目标 情感态度和价值观目标 情感态度与价值观:通过讨论等，培养学生的合作精神，通过列举实例，培养学生注意平常的观察能力。
能力目标 通过列举、解释生活、生产中的实例去知道机械功的概念;通过物理现象，归纳简单的规律，认识做功的两个必要因素。
知识目标 1、斜面的概念及应用
重点 怎样才算做功;功的计算
难点 怎样才算做功
学法 讨论法、发现法 教法 讲练结合、启发诱导
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 工人为什么要在卡车和地面之间搭起一块大的斜木板沿着斜面推货物，而不直接搬上去 南京长江二桥的引桥为什么大桥中连接主桥与地面的引桥设计得长而平缓？通过今天的学习你就能清楚理解这些问题. 观察思考并讨论 让学生交流讨论了解斜面能省力
讲授新课 活动一：1、实验器材 一块木板、几本书、一个弹簧测力计、一个小木块、一小段绳子。2、实验步骤①. 把几本书放在木板一侧的下面，使木板成为一个斜面。②. 用弹簧测力计拉着小木块沿斜面匀速向上运动，观察并记录弹簧测力计的读数。③. 用弹簧测力计钩着小木块沿竖直方向匀速向上运动，观察并记录弹簧测力计的读数。④. 改变斜面的倾角，重复步骤 2。增大斜面的倾角减小斜面的倾角思考讨论比较以上几种情况下弹簧测力计的读数，你可以发现什么？斜面与平面的倾角越小，则省力，斜面与平面的倾角越大，则费力。一、斜面1、斜面定义斜面指的是同水平面成一倾斜角度的平面，这个角度通常称为升角。2、斜面是一种非常简单而且省力的机械，可用于克服垂直提升重力G的困难.3、斜面应用古埃及人在建造金字塔时就会使用斜面搬运巨大的石块。蜿蜒迂回的盘山公路就是利用斜面省力而修筑的，车辆沿着这种形状的公路行驶，比直线攀爬安全、容易。坐在轮椅上的残疾人不能上下楼梯，但是斜面可以帮助他们，现代建筑都设置残疾人专用通道。学以致用1、斜面是一种__________,使用斜面的好处是______,斜面高度一定时,斜面越____使用它就越______.答案：简单机械;省力;长;省力2、人们使用斜面的目的是为了_____,生活中常见的斜面有 _________(写出一个)答案： 省力;盘山公路二、做功的条件1、定义：科学上规定，一个物体在力的作用下，沿着力的方向移动了一段距离，就说该力对这个物体做了机械功简称功。水平方向力对物体做功了吗？沿着斜面方向力对物体做功了吗？竖直方向力对物体做功了吗？思考：机械功包括两个必要的因素是什么？归纳总结机械功包括两个必要的因素：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。思考与讨论1. 当举重运动员将杠铃从地上举起超过头顶的过程中，他对杠铃做功了吗？为什么？他对杠铃做了功。举重运动员把杠铃举起来，他对杠铃施加了一个向上的力，杠铃也向上移动 了一段距离，所以他对杠铃做了功。思考：如果举重运动员举着杠铃不动他对杠铃做功了吗？为什么？尽管运动员对杠铃用了力，但杠铃没有移动距离，所以运动员对杠铃没有做功。2. 人推汽车但是汽车没有移动，人对汽车做功了吗？为什么？人对汽车没有做功人推汽车但是汽车没有移动，也就是说在力的方向上汽车移动的距离为零， 所以人对汽车没有做功。3、小孩在平地上抬水，他们对物体向上的支持力对物体做功吗？物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向垂直，在力的方向上没有距离，所以没做功。思考:你能总结出不做功的三种情况吗？归纳总结不做功的三种情况：有力无距离有距离无力有力有距离，但力垂直距离学以致用下列四种情景中，人对物体做了功的是（ ）A、提着桶在水平地面上匀速前进B、人搬石头，却搬而未起C、人用木棍撬起石块D、人推车，却推而不动答案：C三、功的计算1、科学上定义：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。即：功=力×距离2、如果用F表示力，s表示在力的方向上移动的距离，W表示功，上式可以写成公式：W=FS3.单位: 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。为了纪念英国物理学家焦耳的贡献，人们便用他的名字焦耳作为功的单位，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m学以致用1、一个学生把重 30 N的书包从地上提起，放在桌子上，桌子的高度是 0.8 m， 那么，他对书包做的功为多少？答案：已知：G=30N h=0.8m求：WG= 解： WG = Gh = 30N ×0.8m=24 J答：他对书包做的功为24J2、下面是一些力做功的估计值你能计算出来吗？（1）将两个鸡蛋举高1m，做功约多少J （一个鸡蛋重0.5N)（2）体重为600 N的某学生从一楼走到二楼，做功约多少J (楼高约3m）答案：1J; 1800J典型例题质量为2 t的汽车,在平直的公路上行驶时所受的阻力一直为汽车所受重力的0.2倍,匀速行驶了2 km后关闭发动机,又行驶了55 m才停下,求整个过程中牵引力对汽车做的功。(g取10 N/kg)【答案】8×106J。【解析】由F=Ff=0.2G=0.2 mg=0.2×2×1 000 kg×10 N/kg=4 000 N,所以W=Fs=4 000 N×2 000 m=8×106J。巩固提升关于斜面,下列说法中正确的是( )A.斜面越长就越省力B.斜面也是一种简单机械C.省力但要多移动距离D.等高的斜面,斜面越长越省力答案：BCD2、下列四种情景中，人对物体做了功的是（ ）A、提着桶在水平地面上匀速前进B、人搬石头，却搬而未起C、人用木棍撬起石块D、人推车，却推而不动答案：C3、小红帮爸爸推陷在坑里的汽车但没有推动。他们没有推动汽车的原因是他们的推力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)箱子受到的阻力，在此过程中他们___________（选填“做功了”或“没做功”）。答案：等于；没有．4、一重为100N的物体在一拉力作用下向前匀速运动了10m后由于惯性又向前运动了20m，若拉力做功为600J，则物体与地面的摩擦力为______N．答案：60N5、某同学体重500N，他用40N的力沿水平方向推木箱．木箱重100N，经4s木箱在水平地面上移动了2m．（1）在这个过程中，该同学做的功是多少J？（2）如果他把木箱搬到三楼，已知每层楼高4m，则他对木箱至少做多少J的功？答案：（1）80J；（2）800J 学生动手实验学生分组讨论总结学生阅读课文找出斜面有哪些应用学生练习归纳总结机械功包括两个必要的因素学生讨论回答学生归纳总结学生练习阅读课文说出功的定义、公式、单位学生练习学生分析说出思路学生练习 锻炼学生的动手能力锻炼学生的总结能力锻炼学生的阅读总结能力巩固所学知识锻炼学生的概括总结能力更深刻理解功的概念锻炼学生的总结能力巩固所学知识理解和记住功的定义、公式、单位巩固所学知识更深刻理解题意巩固斜面和功的有关知识
课堂小结 斜面是一种非常简单而且省力的机械。机械功包括两个必要的因素：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。功的计算：W=FS 梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。 培养学生总结归纳的能力。梳理机械运动知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。
板书 活动一：斜面与平面的倾角越小，斜面较长，则省力，斜面与平面的倾角越大，斜面较短，则费力。一、斜面斜面是一种非常简单而且省力的机械二、功机械功包括两个必要的因素：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、功的计算W=FS
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《功与机械效率》练习
一、单选题
1、 沿光滑斜面向上拉同一个物体,下列说法正确的是( )
A.斜面长的用力一定小
B.斜面高度小的用力一定小
C.斜面高跟长的比值大的用力小
D.斜面高一定,斜面长的用力小
2、 下列说法中正确的是( )
A.用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功
C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
3、一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,此过程中他对鸡蛋做的功约为( )
A.0.1J B.1J C.10J D.100J
4、对物体做功的理解,下列说法正确的是 ( ).
A. 作用在物体上的力越大,力对物体所做的功越多
B. 物体通过的路程越长,作用在物体上的力对物体所做的功越多
C. 有力作用在物体上,这个力就一定对物体做功
D. 有力作用在物体上,物体在这个力的方向上通过了距离,这个力对物体做了功
5、水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离.则下列判断正确的是( )
A.文具盒所受重力做了功
B.文具盒所受支持力做了功
C.文具盒所受拉力做了功
D.没有力对文具盒做功
6、在水平地面上,用20N的水平拉力拉重为50N的小车,使小车沿水平方向前进了10m,此过程中拉力所做的功是( )
A.200J B.500J C.1000J D.0J
7、留心生活皆学问。在我们的餐桌上也有很多物理知识,如图所示,下面说法中正确的是( )
A.碗放在桌面上,桌子对碗做了功
B.把碗从桌面上端起来,手对碗做了功
C.吃饭时,手端着碗不动,手对碗做了功
D.吃饭时,人坐在凳子上,凳子对人做了功
8、子弹在枪膛内受火药爆炸后产生对气体的平均推力是800 N,子弹的质量为20 g,枪膛长55 cm,射出后,子弹在空中飞行了80 m,则气体对子弹所做的功是 ( ).
A. 4×104 J B. 156.8 J
C. 440 J D. 1.08 J
二、填空题
9. 小刚同学利用斜面将货物搬运到一辆汽车上,如图所示,则利用斜面可以省 ___ ,利用斜面不省___.
10、如图所示,在整修寺庙过程中,甲和尚将一块重400N的石头提到2m高的庙墙上,乙和尚把重110N的瓦片提到6m高的房檐上。请帮助老和尚比较甲、乙两个和尚的贡献大小。 和尚的贡献大(填“甲”或“乙”),判断的依据是 。
11、 在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进4m,拉力做功为 J,重力做功为 J.
三、解答题
12、马拉着质量为1000kg的车在水平路面上匀速前进500m,行进中马对车的水平拉力为400N.(g取10N/kg)
1.车所受的重力.
2.马对车做的功.
13、弹弓是我们小时候经常玩的玩具,如图所示,如果弹弓对质量是200g的弹丸的作用力是3000N,弹丸被弹弓射出的最大水平距离为15 m。
1.关于弹弓对弹丸做功的情况,下列说法正确的是( )
A.做了功,W=4500J B.做了功,W=29.4J
C.做了功,但条件不足.无法计算做功的多少
D.没做功,W=0J
2.说明选择理由:
《功与机械效率》参考答案
1、答案： D
解析： 根据功的原理:FL=Gh
得:F=Gh/L
所以当高度相同时,斜面越长越省力.
故选D.
2、答案： A
解析： A.用手从地面竖直提起水桶,水桶沿拉力的方向移动了距离,拉力对水桶做了功;B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,水桶在水平向上移动的距离与手竖直向上的拉力垂直,拉力对水桶没做功;C.抛出手的铅球由于惯性在空中向前运动,推力对铅球没做功;D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,汽车沿推力的方向没有移动距离,推力在这个过程中没对汽车做功。故选A
3、答案： B
4、答案： D
【解析】力对物体做功必须满足做功的两个必要因素,即有力作用在物体上和物体在力的方向上通过了距离.
5、答案： C
解析：
6、答案： A
解析： 试题分析:由题意知:在水平地面上,水平拉力大小F=20N,在拉力方向上通过的路程s=10m,由功的计算公式W=Fs=20N×10m=200J,故本题正确选项是A。
7. 答案： B
8、C
【解析】气体只有子弹在枪膛内时才对其做功,W=Fs=800 N×0.55 m=440 J,C正确.
9、答案： 力;功
10、答案： 甲; 做功
解析： 甲和尚做的功W甲=F甲s甲=G甲h甲=400N*2m=800 J,乙和尚做的功W乙=F乙S乙=G乙h乙= 110 Nx6 m = 660 J, 所以,W甲>W乙,甲和尚贡献大。
11、答案： 200; 0
解析： 拉力做的功W=Fs= 50Nx4m = 200 J;重力的方向是竖直向下的,而物体是在水平方向上移动了4 m,没有在重力方向上移动距离,所以重力没有做功,即重力做功为0 J。
12、答案： 1.1×104N; 2.2×105J
解析： 1.车受到的重力:G=mg=1000kg×10N/kg=1×104N
2.马对车做的功:W=Fs=400N×500m=2×105J.
13、答案： 1.C; 2.知道力的大小，不知道移动的距离，无法计算功的大小
解析： 弹弓被拉伸,发生弹性形变,在恢复原状时,对弹丸有力的作用,同时弹丸在力的作用下移动了一定的距离,该力对弹丸做了功,但只知道力的大小,不知道移动的距离,无法计算功的大小;弹丸被弹出后,弹弓对弹丸没有力的作用,不再做功;由此可见,在整个过程中,弹弓对弹丸做了功,但条件不足,无法计算做功的多少。
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功与机械效率
科学新华师大版 九年级上册第5章第3节第1课时
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教学目标
导入新课
工人沿着斜面推木块
思考1、工人为什么要在卡车和地面之间搭起一块大的斜木板沿着斜面推货物，而不直接搬上去
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通过今天的学习你就能清楚理解这些问题.
导入新课
思考2、南京长江二桥的引桥为什么大桥中连接主桥
与地面的引桥设计得长而平缓？
南京长江二桥的引桥。
教学目标
新课讲解
活动一：
1、实验器材
一块木板、几本书、一个弹簧测力计、一个小木块、一小段绳子。
2、实验步骤
①. 把几本书放在木板一侧的下面，使木板成为一个斜面。
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0
1
2
②. 用弹簧测力计拉着小木块沿斜面匀速向上运动，观察并记录弹簧测力计的读数。
新课讲解
v
0.4N
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0
1
2
③. 用弹簧测力计钩着小木块沿竖直方向匀速向上运动，观察并记录弹簧测力计的读数。
新课讲解
v
2N
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④. 改变斜面的倾角，重复步骤 2。
新课讲解
0
1
2
增大斜面的倾角
0.6N
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新课讲解
0
1
2
减小斜面的倾角
0.2N
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比较以上几种情况下弹簧测力计的读数，你可以发现什么？
新课讲解
斜面与平面的倾角越小，则省力，
斜面与平面的倾角越大，则费力。
思考讨论
新知讲解
一、斜面
1、斜面定义
斜面指的是同水平面成一倾斜角度的平面，这个角度通常称为升角。
升角
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新知讲解
2、斜面是一种非常简单而且省力的机械，可用于克服垂直提升重力G的困难.
古埃及人在建造金字塔时就会使用斜面搬运巨大的石块。
新知讲解
3、斜面应用
蜿蜒迂回的盘山公路就是利用斜面省力而修筑的，车辆沿着这种形状的公路行驶，比直线攀爬安全、容易。
新知讲解
坐在轮椅上的残疾人不能上下楼梯，但是斜面可以帮助他们，现代建筑都设置残疾人专用通道。
新知讲解
学以致用
1、斜面是一种__________,使用斜面的好处是______,斜面高度一定时,斜面越____使用它就越______.
简单机械
省力
长
省力
2、人们使用斜面的目的是为了_____,生活中常见的斜面有 _________(写出一个)
省力
盘山公路
二、做功的条件
1、定义：科学上规定，一个物体在力的作用下，沿着力的方向移动了一段距离，就说该力对这个物体做了机械功简称功。
新知讲解
s
水平方向力对物体做功了吗？
F
新知讲解
s
F
F
s
沿着斜面方向力对物体做功了吗？
竖直方向力对物体做功了吗？
新知讲解
思考：机械功包括两个必要的因素是什么？
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。
归纳总结
机械功包括两个必要的因素：
1. 当举重运动员将杠铃从地上举起超过头顶的过程中，他对杠铃做功了吗？为什么？
新知讲解
他对杠铃做了功。
举重运动员把杠铃举起来，他对杠铃施加了一个向上的力，杠铃也向上移动 了一段距离，所以他对杠铃做了功。
思考与讨论
思考：如果举重运动员举着杠铃不动他对杠铃做功了吗？为什么？
新知讲解
尽管运动员对杠铃用了力，但杠铃没有移动距离，所以运动员对杠铃没有做功。
2. 人推汽车但是汽车没有移动，人对汽车做功了吗？为什么？
新知讲解
人对汽车没有做功
人推汽车但是汽车没有移动，也就是说在力的方向上汽车移动的距离为零， 所以人对汽车没有做功。
新知讲解
3、小孩在平地上抬水，他们对物体向上的支持力对物体做功吗？
物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向垂直，在力的方向上没有距离，所以没做功。
新知讲解
思考:你能总结出不做功的三种情况吗？
归纳总结
不做功的三种情况：
有力无距离
有距离无力
有力有距离，但力垂直距离
下列四种情景中，人对物体做了功的是（ ）
A、提着桶在水平地面上匀速前进
B、人搬石头，却搬而未起
C、人用木棍撬起石块
D、人推车，却推而不动
C
学以致用
新知讲解
三、功的计算
2、如果用F表示力，s表示在力的方向上移动的距离，W表示功，则
上式可以写成公式：W=FS
1、科学上定义：功等于力与物体在力的方向上
通过的距离的乘积。即：功=力×距离
新知讲解
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。
为了纪念英国物理学家焦耳的贡献，人们便用他的名字焦耳作为功的单位，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m
3.单位:
1、一个学生把重 30 N的书包从地上提起，放在桌子上，桌子的高度是 0.8 m， 那么，他对书包做的功为多少？
已知：G=30N h=0.8m
求：WG=
解： WG = Gh = 30N ×0.8m=24 J
答：他对书包做的功为24J
学以致用
（1）将两个鸡蛋举高1m，做功约多少J
（一个鸡蛋重0.5N)
2、下面是一些力做功的估计值你能计算出来吗？
（2）体重为600 N的某学生从一楼走到二楼，做功约多少J？(楼高约3m）
学以致用
IJ
1800 J
典型例题
例题：
质量为2 t的汽车,在平直的公路上行驶时所受的阻力一直为汽车所受重力的0.2倍,匀速行驶了2 km后关闭发动机,又行驶了55 m才停下,求整个过程中牵引力对汽车做的功。
(g取10 N/kg)
【答案】8×106J。
【解析】由F=Ff=0.2G=0.2 mg
=0.2×2×1 000 kg×10 N/kg=4 000 N,所以W=Fs=4 000 N×2 000 m=8×106J。
典型例题
教学目标
巩固提升
1、关于斜面,下列说法中正确的是( )
A.斜面越长就越省力
B.斜面也是一种简单机械
C.省力但要多移动距离
D.等高的斜面,斜面越长越省力
B、C、D
2、下列四种情景中，人对物体做了功的是（ ）
A、提着桶在水平地面上匀速前进
B、人搬石头，却搬而未起
C、人用木棍撬起石块
D、人推车，却推而不动
C
巩固提升
3、小红帮爸爸推陷在坑里的汽车但没有推动。他们没有推动汽车的原因是他们的推力________(选填“大于”、“小于”或“等于”)箱子受到的阻力，在此过程中他们___________（选填“做功了”或“没做功”）。
巩固提升
等于
没有
巩固提升
4、一重为100N的物体在一拉力作用下向前匀速运动了10m后由于惯性又向前运动了20m，若拉力做功为600J，则物体与地面的摩擦力为______N．
60N
巩固提升
5、某同学体重500N，他用40N的力沿水平方向推木箱．木箱重100N，经4s木箱在水平地面上移动了2m．
（1）在这个过程中，该同学做的功是多少J？
（2）如果他把木箱搬到三楼，已知每层楼高4m，则他对木箱至少做多少J的功？
答案：（1）80J
（2）800J
教学目标
课堂小结
本课小结
1、斜面是一种非常简单而且省力的机械。
2、机械功包括两个必要的因素
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。
3、功的计算：W=FS
谢 谢！
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