11.1 功 导学案 2025-2026学年人教版八年级物理下册

该初中物理导学案聚焦“功”的核心知识点，涵盖功的定义、两个必要因素、计算公式W=Fs及不做功的三种情况。通过叉车搬货物情境导入，引导学生思考力与距离的关系，再经探究活动（观察共同点、分析不做功实例）构建知识，形成从具体到抽象的学习支架。 此导学案特色显著，以情境探究和实例分析为载体，培养学生科学探究（问题、证据）与科学思维（科学推理）能力，结合垃圾分类、装配式建筑等生活场景落实物理观念（能量观念），习题分层设计（跟踪训练、典型例题、百炼成钢）提升应用能力，助力学生自主学习与教师教学评估。

第十一章 第1节 功导学案答案 【学习目标】 1. 理解功的物理定义，明确力对物体做功的两个必要因素； 2. 掌握功的计算公式（W=Fs）能运用功的计算公式进行定量计算； 3. 能判断生活中 “做功” 与 “不做功” 的场景，理解不做功的三种典型情况。 【学习过程】 情境引入： 如图所示，叉车要把货物从地面搬到车上。在这个过程中，叉车除了要对货物施加力，还需要怎样做才能完成这个任务？ 叉车要把货物从地面搬到车上，叉车除了用力托起货物，还需要使货物在这个力的方向上移动一段距离。 探究新知： 1、 力学中的功 1.力作用的成效 探究一：观察下图的两种情况，找找他们活动中的共同点。 活动中的共同点：物体受到了力的作用，并且物体在力的方向上都移动了一段距离，力的作用都有了成效。物理学中就说力对物体做了功 。 2.功的概念 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，就说这个力对物体做了功。 注意：有时为了叙述的方便，某个力做功往往也说成施力的物体做了功。如马拉车前进，拉力做了功，也常说马做了功。 3.功的公式 作用在物体上的力越大，物体在这个力的方向上移动了一段距离越远，就说这个力对物体做的功越多。 功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。功的符合W。 ①计算公式：W=Fs。 ②单位：牛米，专门的名称叫作焦耳。符号J。如把一个鸡蛋举高2m ，做的功大约是1J。 4. 力对物体不做功的三种情况 ①有力无距（劳而无功） 探究二、如下图所示是力对物体没有做功的两个实例。力对物体为什么没有做功？ 分析这些力不做功的原因：物体受到了力，但是在力的方向上没有移动距离。 ②有距无力（不劳无功） 探究三、如下图所示，物体由于惯性通过一段距离，有没有力对物体做功？ 分析：离开力说功是无意义的。 ③力距垂直（垂直无功） 探究四、 女孩搬着一箱书在水平路面上走动 背着书包水平行走 分析：物体受到了力的作用，也通过了距离，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。 总结：力对物体没有做功的三种情况： ①有力无距（劳而无功）：有力作用在物体上，但物体没有通过距离。 ②有距无力（不劳无功）：物体由于惯性通过一段距离，没有力做功。 ③力距垂直（垂直无功）:物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但通过的距离与受力的方向垂直. 跟踪训练: 1.下列关于功的各种说法中，正确的是（ D ） A. 只要有力作用在物体上，就一定做了功 B. 只要物体移动了距离，就一定做了功 C. 只要有力作用在物体上，物体又移动了距离，就一定做了功 D. 只要有力作用在物体上，物体又在该力的方向上移动了距离，就一定做了功 2.下列情境中，力对物体做了功的是（　C　） A．用力搬石头但石头未动 B．用手托着书本静止在空中 C．用力推箱子使箱子在水平地面上前进 D．用绳子拉着小球在水平面上做匀速圆周运动 3.如图所示是环保卫士小明在进行垃圾分类，下列各环节中小明对瓶子做功的是（A　）       A．从地上拾起瓶子 B．保持瓶子在水平方向上走到可回收垃圾桶 C．拿着瓶子站在垃圾桶旁不动 D．瓶子离开手后掉落桶中 4.下列说法中正确的是（　D　） A．足球在草坪上沿水平方向向前滚动，重力对足球做了功 B．推出去的铅球在空中运动过程中，推力对铅球做了功 C．举重运动员把杠铃举在空中停留3s，人对杠铃做了功 D．石块从高处下落，重力对石块做了功 5．如图所示，，三个物体在同样大小的力的作用下，都沿着力的方向移动距离，比较对三个物体所做的功，结论是（　A　） A．三次做功一样多 B．对做功一样多 C．对做功一样多 D．对做功一样多 二、功的计算 1.功的计算公式：W＝Fs 2.变形公式:W＝Fs的变形公式为和 3.应用公式W＝Fs计算时应注意的问题 (1)明确是哪个力对哪个物体做功。 (2)F与s的同时性:物体受力的同时移动了距离；在移动距离的同时受了力。 (3)F与s的同体性:F与s对应同一个研究对象。 (4)F与s的同向性:当F作用在物体上时，是物体在力的方向上移动的距离。 4.关于克服阻力做功 物体在力的作用下发生运动，如果运动的方向与一个力的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。 例如，在水平面上推动物体前进时，要克服摩擦力做功；提高物体时要克服重力做功。 5.典型例题 例1.质量为50kg的雪橇上装满了350kg的原木，一匹马拉着雪橇沿着平直的雪地中匀速前行，将原木运到了500m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马的水平拉力做的功。 解：雪橇在平直的雪地匀速前行，则马的水平拉力与摩擦力是平衡力： F拉=F摩=800N， 雪橇沿水平拉力的方向移动的距离s=500m 所以马的水平拉力做的功 W=Fs=800N×500m=4×105J. 例2.目前，我国正在大力推广装配式建筑。这种建筑方式不仅施工效率高，还能大幅度降低能耗，避免现场粉尘、泥浆等的污染，实现绿色施工（如图所示）。g取10N/kg （1）把质量为1.5t的构件匀速提升到30m高的楼顶，竖直向上的拉力做了多少功？ （2）依据需要，又将这个构件沿水平方向匀速移动了3m。在水平运动阶段，竖直向上的拉力又做了多少功？ 解：(1)构件在竖直方向上做匀速直线运动，构件所受的拉力与重力大小相等，即 F=G=mg =1.5 ×103kg×10N/kg=1.5×104N 构件在竖直方向上移动的距离：s=30m 所以拉力做的功 W=Fs=1.5 ×104N×30m=4.5×105J； （2） 拉力的方向竖直向上。构件在水平方向上移动了3m，但在竖直方向上没有移动距离，即s'=0， 所以拉力做的功: W'=Fs'=0 答：（1）在竖直上升阶段，拉力做的功为4.5×105J. （2）在水平运动阶段，拉力做的功为0。 跟踪训练： 1. 电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶了10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。叉车水平行驶过程中，货物的重力做 功 0 J；叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功 1×103 J。（g取10N/kg） 2.为方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。若将总重为600N的残疾人和轮椅沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，则在此过程中推力做的功为 1600 J，克服人和轮椅重力做的功为 1200 J，斜面的支持力对轮椅做的功为 0 J。 3.如图甲所示，在水平地面上有三块质量为0.5kg、边长为10cm的正方体木块，某小孩把三块木块按图乙方式逐一竖直堆叠起来，则该小孩叠起这堆木块至少做了 1.5 J的功。（g=10N/kg） 4.如图5所示，小兰的质量为45kg，书包的质量为5kg，沿着楼梯登上三楼教室，若每层楼梯有15级台阶，每级台阶高20cm，问小兰从地面登上三楼需做多少功？（g=10N/kg） 解：小兰与包的总重力 G=（m人+m包）g =50kg×10N/kg=500N 从地面登上三楼升高的高度 s=15×2×20cm=600cm=6m 则需做功 W=Fs=Gs=500N×6m=3000J. 【百炼成钢】 1.下列事例中，力对物体做了功的是（　B　） A．提着书包在水平路面上匀速前行 B．送水工把桶装水从一楼搬到四楼 C．举重运动员举着杠铃保持不动 D．用力推汽车，没有推动 2.机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　B　） A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升 C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动 3.教室内桶装水，由学生自行搬运、更换。如图所示，某次搬运过程中，四名学生分别用背背、手抱、平拉、滚动的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速搬运相同路程，则对满桶水做功最多的是（C　　） A B C    D   4.杭州亚运会女子10米跳台冠军全红婵完成一次跳水动作过程中，自身重力做功最接近（　C　） A． B． C． D． 5.小荣用弹簧测力计两次沿水平方向拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图像如图所示，其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相等时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（　C　） A．F1=F2、W1<W2 B．F1<F2、W1>W2 C．F1=F2、W1>W2 D．F1<F2、W1<W2 6. 小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的小车在水平地面上前进了2 m，松开手后，小车仍向前滑行了1 m，整个过程中小明做功__80__J，小车的重力做功__0__J。 7．在水平地面上沿水平方向推重20N的木箱，推力与木箱速度随时间变化的图像分别如图甲、乙所示。由图可知，2~4s内摩擦力为 2 N，4~6s内推力对木箱做的功为 1.6 J。 8.电动自行车给人们的出行带来了极大的便利。某电动自行车的整车质量为45kg。小明骑着该电动自行车在平直的公路上匀速行驶600m，所用时间为2min。小明的质量为55kg，车轮与路面的接触总面积为0.01m2。（g取10N/kg） (1)求小明骑着该电动自行车匀速行驶时的平均速度。 (2)小明骑着该电动自行车在水平路面上匀速行驶时，求该电动自行车对水平路面的压强。 (3)该电动自行车在平直公路上匀速行驶时，受到的平均阻力是受到的总重力的，求该电动自行车在这2min内牵引力做的功。 解:（1）小明骑着该电动自行车匀速行驶时的平均速度：； (2) 总质量:， 总重力：G总g =100kg×10N/kg=1000N， 电动自行车对水平路面的压力：F=G总=1000N， 电动自行车对水平路面的压强：; （3）电动自行车在平直公路上匀速行驶时，受到的平均阻力：f=，匀速行驶时，牵引力等于阻力，F牵f=， 所以电动车2min内克服阻力做功：W=F牵s=200N×600m=1.2×105J. 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章 第1节 功导学案 【学习目标】 1. 理解功的物理定义，明确力对物体做功的两个必要因素； 2. 掌握功的计算公式（W=Fs）能运用功的计算公式进行定量计算； 3. 能判断生活中 “做功” 与 “不做功” 的场景，理解不做功的三种典型情况。 【学习过程】 情境引入： 如图所示，叉车要把货物从地面搬到车上。在这个过程中，叉车除了要对货物施加力，还需要怎样做才能完成这个任务？ 叉车要把货物从地面搬到车上，叉车除了用力托起货物，还需要使货物在这个力的方向上移动______。 探究新知： 1、 力学中的功 1.力作用的成效 探究一：观察下图的两种情况，找找他们活动中的共同点。 活动中的共同点：物体受到了____的作用，并且物体在力的方向上都移动了一段______，力的作用都有了成效。物理学中就说力对物体做了______ 。 2.功的概念 如果一个力作用在物体上，物体在这个______移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。 注意：有时为了叙述的方便，某个力做功往往也说成施力的物体做了功。如马拉车前进，拉力做了功，也常说马做了功。 3.功的公式 作用在物体上的力越大，物体在这个力的方向上移动了一段距离越远，就说这个力对物体做的功越多。 功等于力与物体在力的方向上移动的距离的______。功的符合______。 ①计算公式：______。 ②单位：牛米，专门的名称叫作______。符号______。如把一个鸡蛋举高______m ，做的功大约是1J。 4. 力对物体不做功的三种情况 ①有力无距（劳而无功） 探究二、如下图所示是力对物体没有做功的两个实例。力对物体为什么没有做功？ 分析这些力不做功的原因：物体受到了力，但是在力的方向上没有移动______。 ②有距无力（不劳无功） 探究三、如下图所示，物体由于______通过一段距离，有没有力对物体做功？ 分析：离开力说功是无意义的。 ③力距垂直（垂直无功） 探究四、 女孩搬着一箱书在水平路面上走动 背着书包水平行走 分析：物体受到了力的作用，也通过了距离，但通过的距离与力的方向______，物体在力的方向上没有通过距离，这个力对物体没有做功。 总结：力对物体没有做功的三种情况： ①有力无距（劳而无功）：有力作用在物体上，但物体没有通过距离。 ②有距无力（不劳无功）：物体由于惯性通过一段距离，没有力做功。 ③力距垂直（垂直无功）:物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但通过的距离与受力的方向垂直. 跟踪训练: 1.下列关于功的各种说法中，正确的是（ ） A. 只要有力作用在物体上，就一定做了功 B. 只要物体移动了距离，就一定做了功 C. 只要有力作用在物体上，物体又移动了距离，就一定做了功 D. 只要有力作用在物体上，物体又在该力的方向上移动了距离，就一定做了功 2.下列情境中，力对物体做了功的是（　　） A．用力搬石头但石头未动 B．用手托着书本静止在空中 C．用力推箱子使箱子在水平地面上前进 D．用绳子拉着小球在水平面上做匀速圆周运动 3.如图所示是环保卫士小明在进行垃圾分类，下列各环节中小明对瓶子做功的是（　 ）       A．从地上拾起瓶子 B．保持瓶子在水平方向上走到可回收垃圾桶 C．拿着瓶子站在垃圾桶旁不动 D．瓶子离开手后掉落桶中 4.下列说法中正确的是（　　） A．足球在草坪上沿水平方向向前滚动，重力对足球做了功 B．推出去的铅球在空中运动过程中，推力对铅球做了功 C．举重运动员把杠铃举在空中停留3s，人对杠铃做了功 D．石块从高处下落，重力对石块做了功 5．如图所示，，三个物体在同样大小的力的作用下，都沿着力的方向移动距离，比较对三个物体所做的功，结论是（　　） A．三次做功一样多 B．对做功一样多 C．对做功一样多 D．对做功一样多 二、功的计算 1.功的计算公式：______ 2.变形公式:W＝Fs的变形公式为______和______ 3.应用公式W＝Fs计算时应注意的问题 (1)明确是哪个力对哪个物体做功。 (2)F与s的同时性:物体受力的同时移动了距离；在移动距离的同时受了力。 (3)F与s的同体性:F与s对应同一个研究对象。 (4)F与s的同向性:当F作用在物体上时，是物体在力的方向上移动的距离。 4.关于克服阻力做功 物体在力的作用下发生运动，如果运动的方向与一个力的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。 例如，在水平面上推动物体前进时，要克服______做功；提高物体时要克服______做功。 5.典型例题 例1.质量为50kg的雪橇上装满了350kg的原木，一匹马拉着雪橇沿着平直的雪地中匀速前行，将原木运到了500m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马的水平拉力做的功。 例2.目前，我国正在大力推广装配式建筑。这种建筑方式不仅施工效率高，还能大幅度降低能耗，避免现场粉尘、泥浆等的污染，实现绿色施工（如图所示）。g取10N/kg （1）把质量为1.5t的构件匀速提升到30m高的楼顶，竖直向上的拉力做了多少功？ （2）依据需要，又将这个构件沿水平方向匀速移动了3m。在水平运动阶段，竖直向上的拉力又做了多少功？ 跟踪训练： 1. 电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶了10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。叉车水平行驶过程中，货物的重力做 功 J；叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功 J。（g取10N/kg） 2.为方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。若将总重为600N的残疾人和轮椅沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，则在此过程中推力做的功为 J，克服人和轮椅重力做的功为 J，斜面的支持力对轮椅做的功为 J。 3.如图甲所示，在水平地面上有三块质量为0.5kg、边长为10cm的正方体木块，某小孩把三块木块按图乙方式逐一竖直堆叠起来，则该小孩叠起这堆木块至少做了 J的功。（g=10N/kg） 4.如图5所示，小兰的质量为45kg，书包的质量为5kg，沿着楼梯登上三楼教室，若每层楼梯有15级台阶，每级台阶高20cm，问小兰从地面登上三楼需做多少功？（g=10N/kg） 【百炼成钢】 1.下列事例中，力对物体做了功的是（　　） A．提着书包在水平路面上匀速前行 B．送水工把桶装水从一楼搬到四楼 C．举重运动员举着杠铃保持不动 D．用力推汽车，没有推动 2.机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升 C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动 3.教室内桶装水，由学生自行搬运、更换。如图所示，某次搬运过程中，四名学生分别用背背、手抱、平拉、滚动的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速搬运相同路程，则对满桶水做功最多的是（　　） A B C    D   4.杭州亚运会女子10米跳台冠军全红婵完成一次跳水动作过程中，自身重力做功最接近（　　） A． B． C． D． 5.小荣用弹簧测力计两次沿水平方向拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图像如图所示，其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相等时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（　　） A．F1=F2、W1<W2 B．F1<F2、W1>W2 C．F1=F2、W1>W2 D．F1<F2、W1<W2 6. 小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的小车在水平地面上前进了2 m，松开手后，小车仍向前滑行了1 m，整个过程中小明做功____J，小车的重力做功____J。 7．在水平地面上沿水平方向推重20N的木箱，推力与木箱速度随时间变化的图像分别如图甲、乙所示。由图可知，2~4s内摩擦力为 N，4~6s内推力对木箱做的功为 J。 8.电动自行车给人们的出行带来了极大的便利。某电动自行车的整车质量为45kg。小明骑着该电动自行车在平直的公路上匀速行驶600m，所用时间为2min。小明的质量为55kg，车轮与路面的接触总面积为0.01m2。（g取10N/kg） (1)求小明骑着该电动自行车匀速行驶时的平均速度。 (2)小明骑着该电动自行车在水平路面上匀速行驶时，求该电动自行车对水平路面的压强。 (3)该电动自行车在平直公路上匀速行驶时，受到的平均阻力是受到的总重力的，求该电动自行车在这2min内牵引力做的功。 学科网（北京）股份有限公司 $