11.1 功 教案 2020-2021学年人教版物理 八年级下册

第十一章 功和机械能 第1节 功 教学目标 知识与技能 1．知道做功的两个必要因素； 2．理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单计算. 过程与方法 1．通过自学思考和讨论，判断在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下没有做功； 2．学会从物理现象中归纳简单的物理规律； 3．通过观察和实验，了解功的含义，学会用科学探究的方法研究物理问题. 情感、态度与价值观 1．有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识； 2．培养学生的综合学习能力，激发学生的求知欲. 教学重点: 功的概念和计算. 教学难点: 判断力对物体是否做功. 课时安排: l课时 教学准备: 木块、木板、细绳、小车、多媒体课件等. 教学过程 导入新课 情景导入 活动情景1：让一名学生上台来推桌子，桌子未动. 活动情景2：让一名学生上台推粉笔盒，粉笔盒沿桌面移动. 提出问题：两人活动过程有何相同点和不同点？如何表示这两个力的成效不同呢？ 交流讨论：都用了力，但两力的效果不同.前一个力没有成效，后一个力有了成效. 归纳：力学主要是研究力和运动的关系.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，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了机械功. 本节课我们就来研究力对物体做的功.引出课题：功 新课教学 一、力学中的功 由日常生活中“功”的含义，体会力学中所说的“功”的含义：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，这个力的作用显示了成效，力学里就说这个力做了功. 1．做功的两个必要因素 概念理解：教师用手托黑板擦，提醒学生观察与思考各力是否对物体做了功？ 活动一：平托黑板擦向上移动一段距离. 活动二：平托黑板擦水平移动一段距离. 问题1：在活动一中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功，并说明原因. 问题2：在活动二中手对黑板擦的支持力与黑板擦的重力是否做功，并说明原因. 学生活动：学生思考讨论并由代表总结回答，在上升过程中，移动的距离在竖直方向，与支持力和重力共线，故二力做功了.在水平移动过程中移动的距离在水平方向，在重力和支持力方向无位移，故此过程二力均未做功. 请学生观察图中力做功的实例，分析总结一下力学中做功有哪些共同特点. 分组讨论总结得出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. 注意：只要力与运动方向不垂直，这个力就对物体做了功. 2．三种不做功的情况 创设情景： (1)端着一盆水不动时，人累吗？人做功了吗？为什么？ (2)用力推讲台，讲台没有动，人累吗？人做功了吗？ (3)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？ (4)人提一桶水沿水平方向前进，提力做功了吗？ 学生活动：学生交流思考.请学生观察图中不做功的实例，引导学生根据事例分析一总结什么情况下不做功. 学生活动：观察思考，交流讨论.搬运工扛着货物在平地上行走，他对货物向上的支持力对货物做功吗？人用力拉皮箱，但是没有拉动，拉力对皮箱有没有做功？两人提着水桶在水平路上前进，提桶的力对桶有没有做功？ 交流讨论：虽然人对物体用了力，但在力的方向上没有位移，所以搬运工对货物没有做功；人用力拉皮箱，但是没有拉动，虽然对皮箱施加了力的作用，但是在力的方向上没有位置的变化，因而拉力对皮箱没有做功；两个人提桶的力的合力向上，但桶是在水平方向上移动，在竖直方向上没有移动距离，故人对桶没有做功. 通过上面的几个例子你能总结出物体在什么情况下不做功吗？ 在交流中总结出，不做功的三种情况： (1)有力没有距离不做功，即物体受到力的作用，但保持静止状态（s-0，劳而无功）； (2)有距离没有力不做功，即物体在运动方向上不受力的作用（F-O，不劳无功）； (3)通过的距离与力的方向垂直不做功，即物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向垂直F⊥S劳而无功）. [即学即练] 下列情况中，人有没有对皮箱做功： (1)人用力提放在地上的皮箱，但没有提起 (2)人再一次用力把箱子提起 (3)人用力提着皮箱在原地不动 (4)人提着箱子在水平路面上走了50米 (5)人提着箱子站在水平匀速行驶的汽车上 (6)人提着箱子上楼 二、功的计算 通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，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？ 创设情景：起重机吊运货物过程，用起重机按如图所示的三种方式分三次将物体匀速吊起. 思考问题： (1)起重机第二次对物体做功与第一次比较，什么量改变了，什么量没有变？第二次做功与第一次做功的关系？ (2)第三次与第一次相比什么量变了，什么量没有改变？第三次做功是第一次做功的几倍？ 学生活动：交流思考并讨论.在力一样大时，功的大小跟物体沿力的方向移动的距离成 正比.在距离一样大时，功的大小跟物体沿移动方向的力的大小成正比. 课件展示情景：物体m在水平力F的作用下水平向右移动的距离为s，如图所示，求力F对物体做的功. 教师指导学生思考问题，根据功的概念知道：作用在物体上的力越大，物体在力的方向上移动的距离越大，所做的功也就越多. 1．力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积. 2．公式：功=力×力的方向上移动距离的乘积 W=FS 3．符号的意义及单位： W：功——焦耳(J) F：力——牛顿(N) S：距离——米(m) 1J=l N．m 1J的含义：1 N的力使物体在力的方向上通过1 m距离时，这个力对物体所做的功为1J. 例题：出示例题，启发学生分析计算. 质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到了3 000 m外的货场.如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 N，求马运货时做的功.(取g=10 N/kg) 解：马拉车所用的力与摩擦力大小相等、方向相反， 马移动的距离 s=3 000 m 则马做的功是W=FS=800N×300m=2.4J 答：马做的功为2.4J 小结： 1. 做功的两个必要因素 2. 功的计算公式、单位 作业：P64:1、2 板书设计 补充练习： 1.下列情景中，力对物体没有做功的是： （ ） 2．在水平地面上，用50N的水平拉力拉重为100N的小车，使小车沿水平方向前进了5m，这时拉力所做的功是（　　） 　 A． 50J B． 250J C． 750J D． 0J 3．小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本，水平匀速拉动0.5m．所用的水平拉力为1N，则课本重力做功　 　J，水平拉力做功　 　J． 4. 在平地上，一小朋友用50 N的水平推力推动重100 N的箱子，前进了10米，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5 m，他做了多少功？ D 提着水桶在水平路面上行走 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 A 物体在绳子拉力的作用下升高 $