名师整理物理八年级下册第11章第1节《功》优秀教案.docx

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名师整理物理八年级下册第11章第1节《功》优秀教案

第十一章　功和机械能

第一节　功

导入一:

暴风雪过后,一辆汽车陷进雪地里,你帮司机把车周围的雪铲开,司机发动车子,你试着帮司机推车,但车轮只是不停空转,尽管你已经使出了全身力气,车子还是纹丝不动,过了一阵,你已经精疲力竭,而车子还是卡在雪堆里.

请同学们思考:

在这一过程中,你对车施加的力产生效果了吗?

导入二:

出示“董存瑞舍身炸碉堡”的图片:

同学们认识图片上这位战斗英雄吗?

他就是家喻户晓的战斗英雄董存瑞,在战斗的关键时刻,董存瑞手举炸药包,点燃导火索,“轰”的一声巨响……董存瑞用自己年轻的生命换来了我们幸福的今天,他是人民的功臣.

可是从物理学角度来说,董存瑞手举炸药包时却是“劳而无功”,这是为什么呢?

那么怎样才算“做功”?

在物理学上“做功”的含义是什么?

怎样计算做功的多少?

这节课我们就一起来探讨这些问题.

一、力学中的功

思路一

1.做功的含义

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?

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.

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.

[设计意图]　运用事例对比进行思考,学生易于接受新知识.

2.做功的两个必要因素

课件展示:

（1）人把物体提到楼上;

（2）工人推着车向前运动;（3）小孩子用力推车,车未动;（4）吊车吊着重物静止在空中.

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?

学生分析并回答.

（1）人把物体提到楼上时,人施了力,物体在力的方向上通过一段距离,人做了功;

（2）工人推着车向前运动时,工人施了力,车在力的方向上通过一段距离,工人做了功;（3）小孩子用力推车时,小孩施了力,但车没有移动,小孩没做功;（4）吊车吊着重物静止在空中时,吊车施了力,但重物没有移动,吊车没做功.

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.

[设计意图]　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.

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?

学生积极思考,并回答问题.

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.

教师引导:

下面的几个例子是否有做功的情况存在?

例1:

起重机吊起重物静止在空中,问拉力是否做功?

货物的重力是否做功?

学生分析讨论后回答,有力没有距离,不做功.

例2:

起重机吊着货物在水平方向上匀速移动一段距离,拉力对货物做功了吗?

学生回答:

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.

例3:

一个正在运动的物体所受的外力突然消失,物体将会怎样?

学生回答:

物体靠惯性运动,有距离（运动）而没有力,不做功.

学生回答后接着问:

假如一个小球在光滑水平冰面上由于惯性做匀速直线运动,小球在竖直方向上受什么力的作用?

是否做功?

在水平方向上是否受力?

是否做功?

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.

[设计意图]　对于做功的两个必要因素,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.

思路二

（一）怎样才叫“做功”

1.通过实验,体验“做功”

学生实验1:

用力沿水平方向推着小车前进（如图所示）.

描述观察到的现象:

小车在水平推力作用下,移动了一段距离.

要求:

用示意图表示出小车所受的推力以及运动过程情况.

点拨:

此例中小车在水平推力F作用下,移动了一段距离s.

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作用下,向上移动了一段距离s.

2.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:

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,就说这个力对物体做了功.

（二）如何判断力是否对物体做功:

1.做功的两个必要的因素:

（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）送给老师.

引起学生注意,再结合这一模型,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的力做没做功.

3.分析课本图11.1-2,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:

分析下列物体受到的力,并指出力对物体是否做功.

（1）手提着木块不动,木块受几个力的作用?

哪个力对木块做了功?

为什么?

（2）放在水平木板上的小车,在水平拉力作用下前进了一段距离,拉力和重力这两个力对小车做功了吗?

为什么?

（3）工人推动小车在水平地面上前进.当工人停止用力后,小车还能向前运动一段距离,在这段距离上,工人还对小车做功吗?

为什么?

在学生讨论回答的基础上,归纳出三种不做功的情况:

（1）物体没有受到力的作用,靠惯性通过一段路程,也就是没有力做功（F=0）;

（2）物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零（s=0）;

（3）物体受力方向和物体运动的方向垂直（F与s的方向垂直）.

[设计意图]　由学生通过讨论,得出三种不做功情况.

[知识拓展]　做功的两个必要因素:

（1）功的两个因素具有同向性,即物体通常会受到几个力的作用,判断某个力对物体是否做功,关键要看物体在这个力的方向上是否通过了距离,如果物体根本没有动,或者物体虽然运动了,但运动的方向与这个力的方向垂直,则这个力就没有对物体做功.

（2）功的两个因素具有同体性,即一定要明确某力对某物体做功,做功的两个因素是作用在“物体”上的力和“物体”在力的方向上通过的距离,此“物体”必须是同一个物体,尤其是通过机械做功时,一定要注意两因素的同体性.

（3）功的两个因素具有同时性,即“作用在物体上的力”和“物体在力的方向上通过的距离”,是指力和物体的运动是同时存在的,如果物体受力后脱离施力物体,由于惯性而运动,此时的原作用力已不存在了,其做功为零.

　　[过渡语]　功是有大小的,功的大小如何来计算呢?

二、功的计算

思路一

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.

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.

[设计意图]　培养学生分析、概括能力.也使学生能更好地理解功的计算公式及功的单位.

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）

多媒体课件出示课本例题,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?

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.

[设计意图]　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际问题的能力.

课堂小结:

通过今天的学习,同学们有哪些收获?

在实验探究中又存在哪些问题?

还有什么想探究的问题?

学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结.

[设计意图]　促进知识的巩固掌握,提升学生的交流表达能力.

思路二

1.功的多少

如图甲所示,用力把一砖块匀速提升1m,做了一份功W.

如图乙所示,如果用力把二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;

（4）功的多少跟作用在物体上的力成正比,跟物体移动的距离成正比.

2.功的计算方法

定义:

力对物体做的功,等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积.

（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.

注意在运算过程中,力F的单位:

牛（N）;距离s的单位:

米（m）.

3.功的简单测算

（1）请学生实际估算“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,一人拉着重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?

强调解题规范化要求.

1.做1J的功就相当于（　　）

A.把质量是1kg的物体移动1m做的功

B.把1N重的物体水平移动1m所做的功

C.把质量是1kg的物体匀速举高1m所做的功

D.把1N重的物体匀速举高1m所做的功

解析:

A项中力的大小和移动距离的方向不明确;B项中竖直方向上没有移动距离,水平方向上受力大小不明确;C项中克服重力做的功W=Gh=mgh=1kg×9.8N/kg×1m=9.8J;D项中物体克服重力做的功为W=Gh=1N×1m=1J.故选D.

2.如图所示,以下实例所列举的几个力中,没有对物体做功的力是（　　）

A.船在水的作用力下前进一段距离

B.静止的小车在拉力的作用下向前运动

C.汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离

D.当杠铃静止后,举重运动员对杠铃的支持力

解析:

物理学中的功包含两个必要因素:

一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上运动一段距离.由图示可知,杠铃静止时受到了运动员的支持力,但在支持力的方向上没有通过距离,故D选项中支持力没有对杠铃做功.故选D.

3.分别用两个相同大小的水平向右的力,拉物体向右运动了相等的距离,但一次使物体匀速运动,另一次使物体加速运动,如图所示,则（　　）

A.两次做功大小相等

B.哪个物体重力大些,外力就对物体做功多些

C.拉物体匀速运动的力做功多些

D.拉物体加速运动的力做功多些

解析:

物体在不同路面上受到的拉力F大小相等,物体在力的方向上通过的距离s相等,由公式W=Fs可得W1=W2,因此选项B,C,D的说法不正确.故选A.

4.如图所示,在50s的时间内,男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m,女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m,他们中对物体做功的是　　　　（选填“男孩”或“女孩”）,做功的大小是　　　　J. 

解析:

由题图可知,男孩提小提琴的力与运动的方向垂直,所以不做功;箱子在女孩5N拉力的作用下,沿力的方向移动了100m,所以做了功,W=Fs=5N×100m=500J.

【答案】　女孩　500

5.质量为50kg的何勇同学,在一次爬杆比赛中,用12s爬到了5m高的杆顶（g取10N/kg）.

（1）何勇受到的重力是多少?

（2）何勇爬杆过程中做了多少功?

解析:

（1）何勇质量为50kg,故所受重力G=mg=50kg×10N/kg=500N.

（2）何勇爬杆过程克服重力做功,则W=Gh=500N×5m=2500J.

1.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,就说这个力对物体做了功.

2.做功的必要因素:

（1）作用在物体上的力;

（2）物体在力的作用下沿力的方向移动了距离.

3.功的计算公式:

功=力×距离,W=Fs.

W表示功,F表示作用在物体上的力,s表示物体沿力方向移动的距离.

4.功的单位:

牛顿·米,专用名称:

焦耳,简称“焦”,用J表示.

1J的大小:

将两个鸡蛋举高1m,做的功约为1J.

一、教材作业

【必做题】

教材第64页动手动脑学物理的1,2,3,4题.