第四章 第一节 功
教材分析
功的概念是本章的教学重点之一，其概念及应用贯穿于全章。通过本节学习，应使学生初步建立功的概念，并学会分析解决一些实际问题，从而为本章以后的学习打下较好的基础。
本节教学要注重培养学生从功的角度来分析力学现象。通过实验和实例的分析，注重引导学生学习物理的思维过程，使学生受到学习方法的训练。
一、教学目标
1．初步理解功的概念，理解做功的两个必要因素。
2．初步理解功的计算公式，功的单位，初步学会用功的计算
公式解决一些实际问题。
二、教学直点与难点
教学重点：功的概念和做功的两个必要因素，功的计算公式。
教学难点：功的概念。
教法指导
一、授课思路
1．由学生动手做简易实验，通过学生对现学的感知，引导学生分析而引人功的概念。
2．通过简易实验的分析得到功的大小的计算公式，同时在逐步引导学生分析实验得出公式的过程中，逐步渗透物理学的研究方法。
二、教学准备
约码1盒，幻灯片。
教案实例
一、学习目标
1．从实验和实例中，能概括出做功的两个必要因素，明确功的大小是由这两个因素的大小所决定的。
2．写出功的定义，计算公式和单位。
3．能在具体事例中指出是什么力做功，谁对谁做功。
4．初步学会用公式W二尼及变形式计算。
二、教学过程
（一）引人新课
提问：平时，我们常用力去移动物体，使其位置改变。下面请同学们一起做三个小实验。
（学生实验＊用手匀速将放在桌旁地面上的书包和4本书分别提到桌面上。
问：两次移动的距离怎样？哪次“累”一些呢？为什么？
答：两次移动的距离相同，提书包“累”一些，因为提书包需较大的拉力。
［附板书门移动相同的距离，需要的力越大越“累”学生实验用手将放在桌旁地面上的书包分别匀速提到凳子上和桌面上。
问：哪次“累”一些呢？为什么？
答：提到桌面上“累”一些，因为移动的距离较大。
（附板书2）用同样的力移动物体，移动的距离越大越“累”。
［学生实验 3j用手将书包提 5厘米左右和将 4本书从地面提到桌面上。
问：哪次“累”一些？为什么？
答：无法比较，因为两种情况需要的拉力大小不同，移动的距离也不同。力的大小不同，移动的距离不同，无法比较哪次更“累”。
讲述：由此，人提物体“累”的程度，不能仅仅单独由力的大小或单独由移动的距离大小来比较或表示，所以我们引人一个新的物理量——机械功（简称功）。
板书: 一、功
（二）讲授新课
设问：功这个物理量和什么因素有关呢？请同学们看图。（用幻灯片打出课本70页图4－2人推小车，图4－3起重机吊重物。）
问：这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。
答：都有力，物体都移动了一段距离。
问：移动的距离和力之间有何关系？
答：是在力的作用下，沿力的方向上移动的距离。
讲述：在物理学中就说这两幅图中的力对物体做了功。如图，人的推力对小车做了功。是因为小车移动的距离是在推力的作用下，沿推力方向移动的。同样，因推力是人施加的，也可以说人对小车做了功。请同学们观察图4－3，什么力（或什么物体）对何物做功？
答：起重机的拉力（或起重机）对重物做功。
问：由此物理学中必须满足什么条件才算对物体做功？
答：物体必须受到力，而且还要在力的方向上移动了一段距离。
【板书2〕l．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
讲述：必要的意思就是一个都不能少，请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况下，力对物体是否做功？
[演示1]手提着钩码在空中静止不动，问拉力是否对钧码做功？为什么？
答：没有功，因为虽有拉力，但没有在力的方向上移动的距离。
[演示2]手提着钩码匀速水平移动一段距离，问拉力是否对物体做功？为什么？
答：没做功，因为拉力在竖直方向，钩码的移动是水平方向的，不是在拉力方向上移动的，所以拉力没做功。
〔演示3｝手提着钧码匀速上升，问拉力是否对物体做功？为什么？
答：拉力做了功，因为满足做功的两个必要条件。
问：请同学们举几个生活中做功和没做功的实例。并分析。
讲述：通过以上分析，我们看出，物理学中的做功与日常生活中工作的合写而何。也常生活如所说的工作包括一切消耗体力和脑力的劳动人但物理学中功的涵义要狭窄且严格得多，即做功必须同时满足两个必要因素。想一想上课起始同学们一起做的提书包和提书的实验中，我们所说的“累”的程度大小，这个“累”字体现的含义是什么？
答：功。
问：在上课起始的三个实验中，拉力对物体是否都做了功？哪种情况下做功多？如何进行比较？我们已经知道做功需具备两个必要因素，那么功的大小和这两个因素有何关系呢？先想一想，请同学们说看法。（鼓励学生讨论猜测，发表不同意见）。
问：到底功的大小与力和距离有何关系？让我们一起用实验验证。
演示：人匀速提钩码，把提起一个钩码的力作为1份力，0．5米的高度作为1份距离，那么匀速提起一个钩码上升1米高度所做的功就为2份功。
问：分析表格数据，谁能总结出功的大小与力的大小和距离一的大小有什么关系？
答：力越大，使物体移动的距离越大，边一，或力的大小跟作用在物体上的力成正比，跟物体沿力的方向上通过的距离成正比。
讲述：力学中规定。
（板书3）功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
功的公式：功＝力X距离
W＝F·S（注意合指 F的方向上移动的距离）
讲述：知道了功的计算公式，我们可以用它来计算功的大小，要计算功的大小，要先确定功的单位，功的单位是由力的单位和距离的单位决定的。力的单位是牛，距离的单位是米，那么功的单位就是牛·米。为了纪念英国物理学家焦耳对物理学做的杰出贡献，把功的单位牛顿·米就称为焦耳，简称焦。
〔板书4)功的单位：焦耳（焦）l焦耳二l牛顿·米
〔例题l〕一台拖拉机耕地时，牵引力是28500牛，前进了lop米，此拖拉机的牵引力做了多少功？
答：拖拉机的牵引力做了 2．85 X 107焦的功。
［例题2] 马拉着重为19600牛的车在水平路面上前进了400米，做了 3 X 105焦耳的功。车受的重力有没有做功？马的水平拉力是多少牛？
分析：因为马在水平路面上前进，竖直方向上没有通过的距离，所以车受的重力不做功。求马的水平拉力，可从已知拉力做功和车前进的距离，由W＝F·S公式求得。
答：车受的重力没有做功，马的水平拉力是750牛。
学生阅读课本月页最后一段至72页本节结束，老师简单小结。
（三）巩固检测：打幻灯片。
［例题 31 回忆上课起始做的三个实验，若匀速提书包和 4本书所需的力分别为30牛和5牛，课桌高80厘米，计算下面情况下拉力做功的大小：（1）把书包和4本书从地面提到桌面上，拉力分别做功多少？（2）把书包提高5厘米，把4本书从地面提到桌面上，拉力做功分别为多少？
学生分组练习，教师巡视、指导，请同学说结果。
小结：功的大小是由力和在力的方向上移动的距离大小共同决定的，作用力大的做的功不一定多，距离长的过程做的功也不一定多。解题时要注意单位统一。
打幻灯片：
（例题4）小刚把重为1000牛的箱子沿着水平地板推动1米，小刚对箱产做的功（）
A．1000焦 B．l焦 C．0焦 D．无法确定
引导学生分析物体受到几个力，画出力的示意图。
（四）小结：幻灯打出学习目标，结合板书小结，并强调做功的两个必要因素是判断力是否对物体做功的缺一不可的条件，功的计算公式W＝F·S及单位1焦耳一l牛·米，在应用中注意各量的对应关系及单位的统一。
（五）布置作业：课本72页练习l、2、3。
习题解析
1．功包括两个必要的因素：一是________的力；一是物体________通过的距离。
参考答案：作用在物体上，在力的方向上。
2．某人用50牛力把重20牛物体竖直向上移动了2米，该人做功（）
A．40焦 B．60焦C．100焦 D．140焦
参考答案：C
简要分析：本题目问的是人做功多少，而人对物体的作用力是SO牛，在力的方向上移动的距离是2米，所以做功W＝F·S＝ 50牛 X 2米＝l00焦，强调各量的对应关系。
3．用东方红一54型拖拉机耕田，如果牵引力是28500牛，共运动了3石千米，那么它共做了多少功？
参考答案：解：W＝F·s＝ 28500牛 X 3600米 ＝l．026 X 108焦
《功》
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