11.3 功2025-2026学年苏科版(2024)九年级上册物理
2025-09-08
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普通
摘要:
该初中物理课件围绕“功”的概念展开,从生活中的“功劳”“成效”引入,通过对比分析人提重物、推车前行等实例,引导学生归纳出做功的两个必要条件:有力作用且在力的方向上移动距离,再层层递进至不做功的三种情况,构建起清晰的知识脉络,形成有效的学习支架。
其亮点在于深度融合物理观念与科学思维,以“力与距离的乘积”为核心模型,借助典型例题和情境问题(如举杠铃停留是否做功),培养学生建模、推理与质疑能力,同时注重科学态度与责任的渗透,例如估算奥运举重运动员做功,激发学生对科学实践的尊重与热爱。这种由浅入深、由现象到本质的教学设计,既帮助学生建立准确的物理观念,又提升教师课堂组织效率,实现知识建构与素养发展的双目标。
内容正文:
生活中“功”的含义丰富,有“贡献”、“成效”的意思。那物理学中所说的“功”是如何定义的呢?怎样才算做功呢?
请说出下列词语中“功”的含义:
功劳 立功—
大功告成 事半功倍—
贡献
成效
苏科版(2024)九年级上册物理
第十一章 简单机械和功
第 3 课 功
一、什么是功
甲
探究: 观察图甲、乙所示的两种情况,他们正在做什么?哪个力对物体做功?
人提起物体
哪个力对物体的移动作出了“贡献”?
有了成效?
人要把货物从地面拉到楼上。在这个过程中,人除了要对货物施加力,还需要怎样做才能完成这个任务?很明显,要完成这个任务,除了用力提起货物,还需要使货物在这个力的方向上移动一段距离。
s
F
一、什么是功
F
s
F
F
这个力对物体做了功!
这个力对物体的移动作出了贡献,力的作用有了成效。
找出两个活动的共同点!
1、对物体有力的作用
移动一段距离
物体在力的方向上
2、
F
s
F
(1).功的概念
马拉车
马对车做了功
一、什么是功
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,在物理学中就说这个力对物体做了功。
物理学中的功包含一种“贡献”和“成效”的含义,如果某个力对物体的移动做出了贡献,就说这个力对物体做了功。
通常而言,如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了功。
s
F
F
起重机吊起货物
拉力对货物做了功
一、什么是功
F
F
s
一、做功的两个必要条件
1、对物体有力的作用
2、物体在力的方向上
通过一定的距离
缺一不可
做功的共同点!
s
F
F
推小车
实例分析—做功了吗
力做功的实例
F≠0
s≠0
人对小车做了功(有力有距离)
人将车向前推行的过程,推力力是否做功?
实例分析—做功了吗
力做功的实例
运动员对杠铃做了功
运动员将杠铃向上举起的过程,举力是否做功
F≠0
s≠0
人对小车做了功(有力有距离)
思考:将杠铃举在头顶停留了7秒,在这7秒内运动员对杠铃是否做功?
力对物体不做功的三种情况
1.运动员用力举着杠铃不动时,人对杠铃是否做功?
分析:
F≠0
S=0
(1)有力无距离(劳而无功)
有力作用在物体上,但物体没动,即物体没有通过距离,力对物体没有做功(力的作用没有成效)。
人搬而未起
F
有力无距离,没有做功
力对物体不做功的三种情况
2.冰壶在平滑的冰面上滑行时,水平方向上是否有力做功?
分析:
S≠0
F=0
(2)有距离无力(不劳无功)
物体因为惯性通过一段距离,运动方向上没有力对物体做功(离开力说功是无意义的)。
无力有距离,没有做功
冰壶在平滑的冰面上匀速直线滑行、水平方向上是否有力做功?是由于惯性,在运动方向上没有力做功。
力对物体不做功的三种情况
(3)力与运动距离的方向垂直(垂直无功)
物体受到了力的作用,也通过了一段距离,但通过的距离与力的方向垂直,物体在力的方向上没有通过距离,这个力对物体没有做功(力的作用没有成效)。
3.人提着滑板在水平路面上行走,人是否对物体做功?
拉力F
S
分析:
∟
s ≠ 0
F ≠ 0
F⊥s
有力有距离,力与距离垂直,没有做功
不做功的三种情况:
总结:力不做功的三种情况
(1)有力,无距离(劳而无功)
(2)有距离,无力(不劳无功)
(3)力和通过的距离方向相垂直
(F⊥S)
(F=0)
(S=0)
0
例题:以下几种情形,人做功了吗?为什么?
a.女孩把报刊搬起来
d.学生背着书包在水平运行的自动人行道上匀速前进
b.司机用很大的力仍未推动汽车
c.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
√
F ≠ 0
s = 0
劳而无功
F = 0
s ≠ 0
不劳无功
F ⊥ s
垂直无功
F ≠ 0
s ≠ 0
---对物体有力的作用
---物体在力的方向上移动的距离
做功的两个必要条件
F
S
思考
①甲与乙都在做功,怎样比较他们做功的大小呢?
三、功的大小
甲把重为500N的石料提到高2m的墙顶上
乙把重为200N的瓦片提到高6m的屋檐上
(2)功的大小
物理学中,把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功,简称功。
(3)计算公式
W = Fs
F
F
s
一、什么是功
牛(N)
米(m)
焦耳(J)
即:1 J=1 N · m
【单位】
【公式】
意义:1 N的力使物体在力的方向上通过1 m的距离时所做的功为1 J。
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳:(1818-1889)英国物理学家
功=力×力的方向上移动的距离
说明:做功的多少只由W=F•S决定,与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦无关.
从地上拿起一个约 50 g 的鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,在此过程中你对鸡蛋做的功大约为1J
公式的应用
思考
1J 的功有多大呢?
W = Fs
公式:
甲做功W甲 = F甲s甲=500N×2m=1000J
乙做功W乙 = F乙s乙=200N×6m=1200J
想一想:你现在可以比较他们做功的大小了吧?
乙做功多.
甲把重为500N的石料提到高2m的墙顶上
乙把重为200N的瓦片提到高6m的屋檐上
小明将质量为10kg 的水桶从距井口3m 深处匀速提至井口,如图11-33所示。在这一过程中,小明对水桶做了多少功?
书上例题
解:小明对水桶的拉力
水桶在拉力方向上移动的距离
根据功的公式,小明对水桶做的功
反思 以不同的速度匀速提起水桶,小明对水桶所做的功是否相同?
相同
知识点 什么是克服阻力做功
注意:当力和物体在力的方向上通过的距离相反时,我们说物体克服这个力做功。例如物体克服摩擦力做功、克服重力做功。
F推力
f摩擦
F拉力
G
G
h
F支持力
人在爬楼梯时,要克服自己的重力做功,计算做功的大小时,应该用人的重力G乘以楼梯的竖直高度h。W=Gh
物体移动距离方向与力的方向成钝角,物体也克服该力做功
思考:
如果力与运动的距离方向成顿角,力是否做功?
1.人提着水捅走楼梯,人是否对物体做功?
F
思考2:
如果力与运动的方向相反,力是否做功?
①功: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×距离 W=Fs
③单位:焦,符号是J
④公式变形:求作用在物体上的力:F=W/s
①功包括两个必要因素 :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。
②力对物体不做功的三种情况:有力无距离;有距离无力;力与运动距离的方向垂直。
功的
概念
做功的
条件
功
课堂小结
03 实践与练习
第三节 功
1. 一个质量为80g的皮球从高处下落了5m,重力对它做了多少功(g取10N/kg)?
已知: m =80g=0.08 kg,s =5 m
求: W.
解: F=G=mg=0.08kgx10N/kg=0.8N
W=Fs=0.8Nx5m=4J.
实践与练习
实践与练习
2. 若你的教室在三楼,试估算你从一楼走到三楼要做多少功。
人的体重取G=500N, F=G=500N
楼房高度 s=h=6m
从一楼走到三楼要做多少功
W=Fs=500N×6m=3000J
实践与练习
3. 2021年7月28日,在东京奥运会男子举重73 kg级比赛中,中国名将石智勇不负众望,以 364 kg 的总成绩(抓举156 kg、挺举198 kg)夺冠,并打破世界纪录。试根据以上报道,估算出石智勇在抓举成功的过程中对杠铃所做的功。
抓举杠铃的质量m=156kg
石智勇用力F=G=mg=156kg×10N/kg=1560 N
抓举的高度大约s=1.8m
石智勇在抓举成功的过程中对杠铃所做的功
W=Fs=1560N×1.8m=2808J
谢谢!同学们再见!
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