11.1　怎样才叫做功 教案

第十一章　机械功与机械能
11．1　怎样才叫做功
1．学会从物理现象中归纳简单的规律，知道功的概念。
2．知道做功的两个必要因素。
3．理解功的计算公式W＝Fs，知道功的单位，能用功的公式进行有关计算。
重点：经历建立机械功概念的过程，学会用公式对功进行简单的计算。
难点：理解功的概念，会用功的两个必要因素判断力对物体是否做功。
多媒体设备、小车、木块、弹簧秤、刻度尺等。
一、新课引入

他们都“做工”了，但是没“做功”。如何从物理学角度来理解这个问题呢？
二、新课教学
探究点一：怎样才叫“做功”
1．通过实验，体验“做功”：
学生实验1：如图中的两位同学正在做功。请仔细分析他们的活动，找出两者的共同点。
现象：图(a)中，小桶在向上__拉力__的作用下沿力的方向上升了一段距离s，图(b)中，小车在水平__推力__的作用下，沿力的方向水平移动了一段距离s。
点拨：他们都给物体施加了一个力的作用，同时使物体在力的方向上移动一段距离。物理学中规定：作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了机械功(简称“功”)。
学生实验2：用力将地上的物体拿到桌面上来。
描述观察到的现象：物体在力的作用下，向上移动了一段距离。
要求：用示意图表示出物体所受的拉力以及运动过程情况。
点拨：此例中物体在拉力F的作用下，向上移动了一段距离s。
2．找找共同点，建立功的概念：
仔细观察两示意图，比较一下，看看有什么共同点：
(1)这两幅图中同学的活动有什么共同点？
(2)物体为什么会移动一段距离？
(3)移动的距离和力之间有何关系？
共同点：物体受到力的作用，并沿这个力的方向移动一段距离。
3．功的概念：
物理学中规定：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功(简称“做功”)。
探究点二：如何判断力是否对物体做功
1．做功的两个必要因素：
(1)作用在物体上的力；
(2)物体在力的方向上通过的距离。
2．活动：
请教室后排一同学，将他的文具盒(或其他物品)交给老师。引起学生注意，再结合这一过程，让学生分析文具盒受力情况和位置变化情况(画出示意图)，讨论该同学作用在文具盒上的力做没做功。
3．分析课本活动2，进一步理解做功的含义。
先让学生交流讨论，鼓励学生用科学语言进行表述。
4．练习：
(1)下图是物体做功的实例，你认为物体做功的必备条件是什么？
(2)做功的两个必备条件：一是作用在物体上的__力__ ，二是物体在力的方向上移动了__距离__，这两个条件缺一不可。
(3)下图所示的情景中，人为什么没有对物体做功？
点拨：不做功的三种情况：一是“有力无距离”简称“劳而无功”；二是“有距离无力”，如物体由于惯性向前运动，简称“不劳无功”；三是“力与距离垂直”，即力的方向跟物体运动的方向垂直，简称“垂直无功”。
探究点三：怎样测算功
1．功的多少：
如图甲所示，用力把一砖块匀速提升1m，做功W。
如图乙所示，如果用力把三块同样的砖匀速提升1m，做功多少？
如图丙所示，如果用力把一块砖匀速提升3m，做功又是多少？
点拨：从上面分析可知功与力、距离的关系如何呢？
学生交流后得出的结论有：
(1)使物体移动的距离一定，力越大，做的功越多；
(2)力一定，使物体移动的距离越大，做的功越多；
(3)力越大，使物体移动的距离越大，做的功越多。
2．功的计算方法：
定义：力对物体做的功，等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
(1)公式：功＝力×距离，即W＝F·s。
(2)单位：在国际单位制中，功W的单位：牛·米(N·m)或焦耳(J)。
(3)1J的物理意义：1N的力，使物体在力的方向上通过1m的距离所做的功为1J。
即：1J＝1N×1m＝1N·m
注意：在计算过程中，力F的单位：牛(N)；距离s的单位：米(m)。
3．功的简单测算：
(1)如图所示，请学生估算：用手匀速托起两个鸡蛋升高1m时，手对鸡蛋做的功大约是多少？
(2)如图所示，人拉着重2000N的车子沿水平方向前进5m，你能求出此人做了多少功吗？如果拉力为500N呢？
探究点四：机械功原理
1．使用机械能省力或省距离，但不能省功。
2．机械功原理是能量守恒在机械中的体现。
11．1　怎样才叫做功
一、机械功
二、物体做功的两个必要因素：
1．作用在物体上的力；
2．物体在力的方向上通过一段距离。
三、功＝力×距离(W＝Fs)
四、在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，用字母J表示。lJ＝1N·m，它表示1N的力作用在物体上，使物体在力的方向上通过了1m的距离，这个力对物体做的功就是1J
本节课没有直接给出机械功的定义，而是设计了“找找共同点”这样的活动，给学生充分的经历和体验的空间，让他们通过自己的观察、比较和讨论，逐步建立功的概念。关于功的计算(“活动3”)，也不是直接讲解，而是给出了一种常见的错误，通过学生的辨析、讨论、纠正，充分发挥学生的主体作用，从而得出正确的解题思路。