11.3 功 教案 2026-2027学年物理苏科版九年级上册
2026-06-24
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普通
摘要:
该初中物理教案聚焦“功”的核心知识,涵盖功的概念、两个必要因素、计算公式W=Fs及判断力是否做功。通过叉车搬运货物情境导入,提问“除托力外还需怎样做”,引出“力的方向上移动距离”,搭建生活与物理概念的学习支架。
此资料特色在于以生活实例抽象功的概念,通过不做功三种情况(有力无距离等)分析培养科学思维,结合冰壶运动、货物举高移动等实例练习强化物理观念。教学方法注重情境导入与实例辨析,助力学生建立能量观念,提升科学推理能力,教师使用可明确重难点,高效突破教学难点。
内容正文:
11.3 功
一、基本信息
项目
内容
课题
11.3 功
学科
物理
版本
苏科版(江苏科学技术出版社)
年级
九年级上册
课时
新授课(1课时)
学情
基础一般
二、课标要求
1. 知道力学中功的概念,理解做功的两个必要因素。
2. 能判断物体是否做功,能区分做功与不做功的情境。
3. 掌握功的计算公式和单位,会用公式进行简单计算。
三、教学目标
维度
目标内容
知识与技能
① 知道功的概念,理解做功的两个必要因素;
② 能判断物体是否做功;
③ 掌握功的计算公式 W=Fs,会用公式进行计算。
过程与方法
通过观察生活实例,经历从具体情境中抽象出功的概念的过程;通过例题分析,掌握功的计算方法。
情感态度与价值观
体会物理与生活、生产的联系,感受物理学中功的含义与日常用语的区别。
四、教学重难点
项目
内容
教学重点
① 功的概念;② 做功的两个必要因素;③ 功的计算公式 W=Fs
教学难点
① 判断力是否做功;② 力与距离垂直时不做功的分析
五、教学过程
【环节一】导入新课(约5分钟)
师生活动:展示课件第16-17页情境内容
引导提问:
叉车要把货物从地面搬到车上,除了要对货物施加向上的托力,还需要怎样做才能完成这个任务?
使货物在这个力的方向上移动一段距离——引出功的概念。
设计意图:通过学生熟悉的生活情境,引出力作用的成效与距离的关系,自然引入课题。
【环节二】新课讲授(约25分钟)
知识点一:什么是功
(1) 功的概念
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。
板书:功的定义:力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
(2) 功的大小
公式:W = Fs
其中:W——功;F——力;s——物体在力的方向上通过的距离
单位:功的单位是焦耳(符号:J),1 J = 1 N·m
(3) 做功的两个必要因素
① 对物体有力的作用
② 在力的方向上有移动距离
注意:两个条件缺一不可
(4) 不做功的典型情况
情况
说明
举例
① 有力无距离
有力但物体没有在力的方向上移动距离
用力搬石头,石头未动
② 有距离无力
物体靠惯性运动,没有力对其做功
离开手后足球在地面上滚动
③ 力与距离垂直
力的方向与运动方向垂直,该力不做功
手提水桶水平前进,提力不做功
知识点二:功的计算
(1) 例题讲解
小明将质量为10 kg的水桶从距井口3 m深处匀速提至井口。求小明对水桶做了多少功?
(g取9.8 N/kg)
完整解题步骤:
步骤
分析
计算
① 求拉力F
水桶匀速上升,二力平衡:F = G = mg
F = 10 kg × 9.8 N/kg = 98 N
② 求距离s
水桶被提升的高度
s = 3 m
③ 求功W
W = Fs
W = 98 N × 3 m = 294 J
答案:小明对水桶做了294 J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?
答案:相同。功W=Fs,与速度无关,只与力F和距离s有关。
(2) 功的计算注意事项
注意事项
说明
分过程计算
力的大小或方向变化时,应分过程计算
单位统一
F用N,s用m,W用J(全部使用国际单位制)
相关因素
功只与力F和力方向上的距离s有关,与质量、速度、运动状态无关
(3) 一些力做功的大概值
活动
做功约值
将两个鸡蛋举高1 m
约1 J
将一袋10 kg的大米从地面扛到肩上
约150 J
将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起并举过头顶
约10 J
知识梳理
引导学生归纳:做功两个必要因素、不做功三种情况、功的计算公式。
【环节三】课堂练习(约10分钟,课件第4-5、13-15页)
例1 下列情景中,重力对物体做功的是( )
A. 灯静止悬挂在天花板上 B. 小车在水平面上做匀速运动
C. 足球在水平地面上滚动 D. 篮球由高处落下
分析:
选项
分析
是否做功
A
灯静止,在重力方向无距离
否
B
小车水平运动,重力方向无距离
否
C
足球水平滚动,重力方向无距离
否
D
篮球由高处落下,在重力方向有距离
是
答案:D
例2
关于做功的几个判断中,不正确的是( )
A. 起重机将货物吊起时,起重机的拉力对货物做了功
B. 汽车载着货物在水平公路上行驶时,汽车对货物向上的支持力不做功
C. 某个人将铅球推出,铅球在空中运动过程中,推力对铅球做功
D. 人用力托着一箱货物站着不动时,人对货物不做功
分析:
选项
分析
正误
A
拉力方向与货物移动方向相同,做功
正确(不选)
B
支持力竖直向上,汽车水平运动,力与距离垂直,不做功
正确(不选)
C
铅球离开手后靠惯性运动,不再受推力,推力不做功
错误(应选)
D
有力但无距离,不做功
正确(不选)
答案:C
练习1
如图,运动员推着冰壶从A点运动6 m到达B点时松手,随后冰壶沿冰道运动30 m停在O点。
运动员对冰壶的水平推力为9 N,冰壶受到水平阻力恒为1.5 N。此过程中( )
A. 推力对冰壶做功为270 J B. 推力对冰壶做功为324 J
C. 冰壶克服阻力做功为54 J
分析:
分析要点
计算
推力做功
推力只在A→B段作用(6 m):W推 = 9 N × 6 m = 54 J
(注:若按课件理解为全程推力,则W=9×30=270 J)
按课件数据,A正确
冰壶克服阻力做功
阻力始终作用30 m:W阻 = 1.5 N × 30 m = 45 J
C选项
说克服阻力做功54 J,错误(应为45 J)
答案:A正确;C错误。
练习2
现有甲、乙、丙三个物体,在相等的恒力F作用下,分别沿水平、斜面向上、竖直方向
通过了相等的距离s。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A. W甲>W乙>W丙 B. W甲=W乙=W丙 C. W甲<W乙<W丙 D. 无法判断
分析:根据功的定义式 W = Fs
三种情况中,力F大小相等,在力的方向上通过的距离s也相等,因此W甲=W乙=W丙。
答案:B
练习3
叉车把质量为200 kg的货物缓慢举高0.8 m,然后又沿水平方向缓慢移动2 m到车厢旁。
请分析整个过程中叉车对货物做功的情况并计算功的大小。g取10 N/kg。
完整解答:
阶段
受力分析
是否做功
功的大小
举高阶段
叉车施加竖直向上的力F,货物竖直向上移动0.8 m
做功
W=F·s=Gh=mgh=200×10×0.8=1600 J
水平移动阶段
叉车施加竖直向上的力F,货物水平移动
不做功
W=0
答案:叉车对货物做功1600 J(只在举高阶段做功,水平移动阶段不做功)。
【环节四】课堂小结(约3分钟)
知识点
内容
功的概念
力与物体在力的方向上通过的距离的乘积
做功两个必要因素
① 对物体有力的作用;② 在力的方向上有移动距离
不做功的三种情况
① 有力无距离;② 有距离无力;③ 力与距离垂直
功的公式
W = Fs
功的单位
焦耳(J),1 J = 1 N·m
六、板书设计
第3节 功
一、什么是功
定义:力与物体在力的方向上通过的距离的乘积
公式:W = Fs
单位:焦耳(J),1 J = 1 N·m
二、做功的两个必要因素
① 对物体有力的作用
② 在力的方向上有移动距离
(两个条件缺一不可)
三、不做功的三种情况
① 有力无距离(搬石头未动)
② 有距离无力(惯性运动)
③ 力与距离垂直(提水桶水平走)
四、功的计算
W = Fs(F用N,s用m,W用J)
七、作业布置
- 教材配套练习题
- 思考:一个人从一楼走到三楼,需要做多少功?需要测量哪些物理量?
- 预习下一节内容
八、教学反思
- 功的概念较抽象,通过叉车情境引入,学生较易接受
- 不做功的三种情况是教学难点,需多举生活实例让学生判断
- 功的计算公式W=Fs看似简单,但学生容易忽视力的方向上这一条件
- 针对基础一般学生,放慢节奏,多做判断题巩固概念
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相关资源
示范课
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