第十一章 11.1怎样才叫做功-（教案）【木牍教育·课时A计划】2023-2024学年九年级上册物理沪粤版（安徽）

第十一章　机械功与机械能 11.1　怎样才叫做功 ◇教学目标◇ 【知识目标】 1.知道机械功的概念，理解做功的两个必要因素。 2.理解功的计算公式W=Fs，知道功的单位，能用功的公式进行有关计算。 3.知道机械功的原理。 【能力目标】 经历观察和解释生活、生产中的有关实例的过程，了解功的含义，学习从物理现象中归纳简单的物理规律。 【素养目标】 通过观察生产、生活中的做功实例，认识到物理知识与自然现象、生产、生活的紧密联系，培养乐于探索自然现象和物理规律的品格。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 能判断物体在什么情况下做了功，在什么情况下未做功。 【教学难点】 理解功的概念并能利用功的公式进行计算。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 举重是奥运会的传统比赛项目，举重比赛的裁判规则是选手双臂要完全伸展，且要保持几秒钟。如图所示，运动员在这几秒钟内可谓是竭尽全力，可是我们今天的课程内容却肯定地说这位运动员并没有“做功”!这是怎么回事? 二、教学步骤 探究点1　怎样才叫做功 [阅读课本]P2~3“怎样才叫做功” [思考]1.物理学中对做功是怎样规定的? 2.做功必须包含哪些要素? [提示]1.物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。 2.做功包括两个要素，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。 [小组讨论]哪些情况下不做功? [归纳提升]不做功的三种情况： 1.有力无距离(推物体没有推动)。 2.有距离无力(由于惯性运动)。 3.力与距离的方向垂直(背着书包在水平地面上运动)。 [思考]下列事件中，力对物体做了功的是　　　　。  ①用力推汽车，没有推动 ②将重物从一楼扛到二楼 ③举重运动员举着杠铃保持不动 ④提着水桶在水平路面上匀速前行 [分析]抓住做功的两个要素，是分析某一过程中是否对物体做功的关键。做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离。明确三种情况不做功：一是有力无距离(例如：推而未动)，二是有距离无力(例如：靠惯性运动)，三是力的方向与运动方向垂直。据此分析判断②正确。 [答案]② 探究点2　怎样测算功 [阅读课本]P4~5“怎样测算功” [思考]如何计算功? [归纳提升]力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 [小组讨论]功的计算公式是什么?功的单位是什么? [归纳提升]计算公式：W=Fs，功的单位是焦耳，简称焦(J)。运用公式计算时，物理量一律用国际单位，1 J=1 N·m。 [思考]如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0~3 s，F对物体做的功为　　　　J，3~6 s物体受摩擦力大小为　　　　N。  [分析]正确认识图像，并能将F⁃t图像和v⁃t图像相结合，找到有效的信息，判断出物体的运动状态，根据平衡状态，由物体的平衡条件求出力的大小是本题的关键。先由v⁃t图像判断物体的运动情况，然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用；再由F⁃t图像求出物体受到的拉力，然后根据二力平衡的条件求出摩擦力的大小；最后由W=Fs分析解答对物体做的功。 [答案]0　4 探究点3　机械功原理 [阅读课本]P6“机械功原理” [小组讨论]机械功原理的内容是什么? [归纳提升]使用任何机械都不能省功。 [思考]小媛和小秋有以下四种判断，其中正确的是 (　　) A.省距离的机械一定费力，但可以省功 B.省力的机械可以省功，但一定费距离 C.省距离的机械一定省力，但不省功 D.省力的机械一定费距离，不省功 [分析]掌握机械功的原理，才能正确分析机械功的原理问题。机械功的原理告诉我们：使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。我们使用机械有时是为了省力，有时是为了省距离，有时是为了改变力的方向，既省力又省距离的机械是不存在的。综上所述，D项正确。 [答案]D [归纳提升]1.功的概念：作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功。 2.功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。 3.不做功的三种情形：(1)有力无距离；(2)有距离无力；(3)力与距离的方向垂直。 4.功的规定：力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 5.计算公式：W=Fs。 6.功的单位：焦耳(J)。 7.机械功原理：使用任何机械都不能省功。 [小组讨论]1.研究做功的问题，需要注意些什么? 2.知道机械功的原理有什么意义? [归纳提升]1.研究力做功的问题，一定要明确谁施力，谁在做功；物体在力的作用下，是否沿力的方向移动