初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）第十章 功与机械能第一节 机械功获奖教案设计

这是一份初中物理沪科版（2024）八年级全册（2024）第十章 功与机械能第一节 机械功获奖教案设计，共5页。教案主要包含了做功了吗，做了多少功等内容，欢迎下载使用。
eq \x(物理观念)
1．知道机械功，能用生活中的实例说明机械功的含义，能了解身边的一些力做功的估计值。
2．能将机械功与日常生活结合起来，判断物体是否做功。
3．明确计算功的大小的表达式以及每个物理量的物理意义和单位，并能进行简单的计算。
eq \x(科学思维)
1．通过对各种实例进行分析，推理出做功的两个必要因素，并能判断具体情景中的力是否做功。
2．通过力的示意图建立做功的模型，正确理解在力的方向上移动的距离，准确计算出功的大小。
eq \x(科学探究)
基于实际情境中各种做功和不做功的情况，通过交流、反思得出不做功的三种情况，培养交流、分析能力。
eq \x(科学态度与责任)
培养学生探索自然现象和物理规律的兴趣，提高学生参与探索活动的积极性。
教学重点：理解做功的两个必要因素，能利用功的公式进行简单的计算。
教学难点：怎样才算做功。
多媒体课件。
大家对功这个词并不陌生，如功课、功劳、立功、大功告成、事半功倍、用功学习等，这些词中“功”有的具有“成效”的意思，力学中所说的“功”就吸收了“成效”的意思。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。
探究点一 做功了吗
过渡提问：功和什么因素有关呢？我们一起来看看做功的情况都有哪些共同特点。
多媒体课件呈现现象(如图所示)：
引导：重物在吊车钢索拉力的作用下上升一段距离；汽车在牵引力的作用下移动一段距离。
这些现象中，拉力和牵引力都做了功，有什么共同点？
学生分析、讨论。
总结：上述现象的共同点是物体在力的方向上移动了距离。物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。
引导提问：是不是只要物体受到力的作用，也运动了一段距离，就能说明力对物体做功了呢？
多媒体课件呈现图片，工人推车和小明提水。
提问1：人用力推车，但车未动。推力做功了吗？
提问2：小明提水在水平路面上匀速平稳前行，小明对水桶的拉力做功了吗？为什么？
生1：没做功，车没有动。
生2：没做功，小明对水桶施加的拉力是竖直向上的，水桶是在水平方向上移动的。
师：所以，如果说做功，不仅需要物体受到力的作用，并且移动一段距离，而且物体是需要在力的方向上移动一段距离。
总结：物体做功需满足两个条件，有作用在物体上的力；物体在这个力的方向上移动一段距离。
展示课件：关于不做功的三种情况，让学生根据做功的两个必要因素判断，并分析归纳出结论。
展示课件：展示不做功的三种情况，先由学生自己判断。
多媒体展示：(1)物体虽然受力，但没有在力的方向上移动距离(F≠0，s＝0)——劳而无功。
(2)物体虽然移动了距离，但在运动方向上没有受到力(F＝0，s≠0)——不劳无功。
(3)物体受力方向与物体移动距离的方向垂直(F≠0，s≠0，F⊥s)——垂直无功。
总结：物理学中的“做功”与日常生活中的“工作”不完全一样，平常我们所说的“工作”是对一切消耗体力和脑力劳动的总称。“做功”比“工作”的含义要狭窄且严格得多。
探究点二 做了多少功
在生产生活中，人们通常不仅要判断力对物体是否做功，还希望了解做了多少功。
提问：功的大小与力和距离这两个因素有何关系呢？
师：力越大，物体在力的方向上移动的距离越大，这个力的成效越显著，说明力所做的功越多。
总结：物理学中规定，力对物体所做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。即功＝力×距离。
功的公式：W＝Fs。
相关解释及补充：
1．公式中W表示功，单位为焦耳(J)，F表示力，单位为牛顿(N)，s表示距离，单位为米(m)。
2．功的单位：焦耳(J)，1 J＝1 N·m。
3．变形公式：(1)F＝ eq \f(W,s) (求力)。(2)s＝ eq \f(W,F) (求距离)。
有了功的表达式，我们就可以定量的计算功的多少。
叉车常用于大件货物转运。如图所示，一辆叉车将质量为300 kg的货物缓慢举高3 m。求货物在被举高的过程中，叉车对货物的支持力做了多少功？(g取10 N/kg)
由题意，货物质量m＝300 kg，货物在支持力的方向上移动的距离s＝3 m。
在货物缓慢上升过程中，由二力平衡条件，叉车对货物的支持力大小为
F＝G＝mg＝300 kg×10 N/kg＝3 000 N。
叉车对货物做的功为W＝Fs＝3 000 N×3 m＝9 000 J。
所以，叉车对货物的支持力做了9 000 J的功。
第一节 机械功
一、做功了吗
1．定义：物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。
2．做功的两个必要因素。
(1)有作用在物体上的力。
(2)物体在这个力的方向上移动一段距离。
3．不做功的三种情况。
(1)F≠0，s＝0——劳而无功。
(2)F＝0，s≠0——不劳无功。
(3)F≠0，s≠0且F⊥s——垂直无功。
二、做了多少功
1．物理学中规定：力对物体所做的功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。
2．公式：W＝Fs(F＝ eq \f(W,s) ，s＝ eq \f(W,F) )。
3．单位：焦耳，简称：焦，符号：J。1焦耳＝1牛顿·米。
功是能量转化的量度。正确理解功的含义，是学好功与机械能相关知识的基础。特别是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、后面要学的机械效率等知识，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。