《功》教学设计
教学目标：
通过观察、比较分析实例，初步认识功、能量及功与能量的关系，加深对能量观念的理解；
引导学生推导功的公式，培养学生的科学思维；
理解正功和负功的意义，理解如何计算总功；
练习生活实际，体会功概念的建立对能量观念形成的意义。
教学重点：
功的计算；
做功和能量的关系；
教学难点：
负功的理解；
做功和能量的关系
教学方法：
引导学生观察、分析实例，建构概念，设置问题，引导学生自主学习，组织学生开展讨论交流。
课时安排：1课时
情境引入：
根据初中所学的“功”的知识，请判断下列情境中的力对物体是否做了功？（图片）
起重机吊起重物；
开瓶器撬开瓶盖；
汽车牵引拖车前进；
将足球踢出，足球在滚动过程中，人是否对足球做功。
功：如果一个物体受到力的作用，且物体在力的方向上发生了位移，就说这个力对物体做了机械功，简称功。
新课教学：
功的计算
提出问题：力、位移和功之间的关系是什么？怎样计算功？
1、做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。
【思考问题】如图，一个物体在光滑水平面上，受到一个水平恒力的作用，经过一段时间行驶的位移为，水平恒力对物体做了多少功？
【讨论与交流】如图所示，力的方向与物体位移的方向之间存在夹角，参考力的分解示意图，结合功的定义，讨论如何求出力做的功。
拓展：在上面的“讨论与交流”中，你还有其他方法求功吗？
总结：1、表达式：。
单位：焦耳，简称焦，符号“J”，1
J
=
1
N
1
m
=
1
Nm
功是标量。
公式适用范围：只适用于计算大小和方向均不变的恒力做的功。
总功：当物体在几个力的作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于各个力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对物体所做的功。
正功和负功
由可得，功的正负取决于，功的正负不表示功有方向。
当时，物体在力的方向的位移等于，；
当时，物体在力的方向的无位移，，即力不做功；
当时，，，力对物体做正功；
当时，物体的位移方向与力的方向相反，；
当时，，，力对物体做负功。
力对物体做负功，可以说物体克服这个力做功，表示这个力为阻力。
【思考问题】力做的功在什么情况下最大？什么情况下最小？
例题：如图所示，若用轻绳栓一物体，使物体以恒定的加速度向下做减速运动，请分析重力、拉力和合外力分别做什么功？
【讨论与交流】（1）分别就上述力对物体做功的三种情况，列举生活中的一些实例。
（2）一个力对物体做了J的功，另一个力对物体做了
J的功，有人说,J的功一定比
J的功小，这种说法对吗？
（3）如图所示，如何求弹簧对木块做的功？
做功和能量变化的关系
能量：一个物体能够对其他物体做功，我们就说这个物体具有能量。
举例：
做功和能量变化的关系：功是能量变化的量度。
例题：一名同学周末在家收拾客厅，在把一个木箱拉到客厅一角时，他想估算自己对这个木箱做了多少功。为了减小摩擦引起的噪声，以减轻对楼下住户的影响，他以斜向上与水平面约成夹角的恒力，沿直线缓慢拉动木箱移动了3m。利用体重计称得木箱质量约为30kg，通过相关资料查到木头与地面的动摩擦因素约为0.60，试估算：（取）
这名同学对木箱的拉力在该过程中所做的功。
木箱受到的外力做的总功。
系统大约消耗了多少能量？这些能量去哪了？
解：（1）木箱处于平衡状态，根据平衡条件
解得：
拉力对木箱所做的功：
方法一：
方法二：
课堂小结：
能够理解功的概念，理解正功和负功的意义，理解做功和能量变化的关系，能正确利用功的计算公式计算功。
课后作业：
第一课时：第1题
第二课时：第4题(共17张PPT)
第四章
机械能及其守恒定律
第一节
功
粤教版
必修第二册
以上的机械工作的过程有什么共同特征？
功：如果一个物体受到力的作用，且物体在力的方向上发生了位移，就说这个力对物体做了机械功，简称功。
符号：
请分析下列情境中，力是否做了功。
1、用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？
2、当你提着一桶水不动时，你做功了吗？为什么？
3．人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？
．
Ｇ
Ｎ
一、功的计算
1、做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。
提出问题：力、位移和功之间的关系是什么？怎样计算功？
【思考问题】如图，一个物体在光滑水平面上，受到一个水平恒力
的作用，经过一段时间行驶的位移为
，水平恒力对物体做了多少功？
一、功的计算
【思考问题】如图所示，力
的方向与物体位移
的方向之间存在夹角
，参考力的分解示意图，结合功的定义，讨论如何求出力做的功。
S
F
F
α
F
α
分力
分力
S
S
分力
不做功
一、功的计算
拓展：在上面的“讨论与交流”中，你还有其他方法求功吗？
【思考问题】如图所示，力
的方向与物体位移
的方向之间存在夹角
，参考力的分解示意图，结合功的定义，讨论如何求出力做的功。
S
F
F
α
F
α
一、功的计算
1、表达式：
2、单位：焦耳，简称焦，符号“J”
1
J
=
1
N
1
m
=
1
N
m
3、功是标量。
4、公式适用范围：只适用于计算大小和方向均不变的恒力做的功。
力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夹角的余弦的乘积。
一、功的计算
总功：当物体在几个力的作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于各个力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对物体所做的功。
甲
乙
丙
丁
确定力的方向与位移方向的夹角
二、正功和负功
当
时，
物体在力
的方向的位移等于
，
当
时，
当
时，
当
时，
当
时，
物体在力
的方向的无位移，力不做功
力对物体做正功。
物体的位移方向与力
的方向相反，
力对物体做负功。
力
对物体做负功，可以说物体克服这个力做功，表示这个力为阻力。
登山时，重力对人做负功
人克服重力做功
人提着一桶水，电梯向下运行时，重力做正功
人的拉力做负功
【思考问题】力
做的功在什么情况下最大？什么情况下最小？
例题：如图所示，若用轻绳栓一物体，使物体以恒定的加速度向下做减速运动，请分析重力、拉力和合外力分别做什么功？
【讨论与交流】（1）分别就上述力对物体做功的三种情况，列举生活中的一些实例。
（2）一个力对物体做了J的功，另一个力对物体做了
J的功，有人说,J的功一定比
J的功小，这种说法对吗？
（3）如何求弹簧弹力对物体做的功？
三、做功与能量变化的关系
1、能量：一个物体能够对其他物体做功，我们就说这个物体具有能量。
铁锤的机械能转化为铁条的内能
河水的机械能转化为水车的机械能
风的机械能转化为帆船的机械能
2、做功和能量变化的关系：功是能量变化的量度。
三、做功与能量变化的关系
例题：一名同学周末在家收拾客厅，在把一个木箱拉到客厅一角时，他想估算自己对这个木箱做了多少功。为了减小摩擦引起的噪声，以减轻对楼下住户的影响，他以斜向上与水平面约成夹角
的恒力，沿直线缓慢拉动木箱移动了3m。利用体重计称得木箱质量约为30kg，通过相关资料查到木头与地面的动摩擦因素约为0.60，试估算：（取
）
（1）这名同学对木箱的拉力在该过程中所做的功。
（2）木箱受到的外力做的总功。
（3）系统大约消耗了多少能量？这些能量去哪了？
S
缓慢拉动木箱
重力不做功
S
S
S
支持力不做功
S
S
摩擦力做负功
拉力做正功
