11.1 功（教学设计）物理新教材沪粤版九年级上册

该初中物理教学设计聚焦“功”的核心知识点，涵盖定义、两个必要因素及计算公式。课堂导入通过生活“功”的含义与物理“功”对比，结合叉车举货物、人推石头未动的图片及起重机吊起货物等视频，联系学生已学的力和运动知识，搭建学习支架。 此资料特色在于以实例分析（叉车举货物等）和辨析活动（不做功的三种情况）培养科学思维，利用弹簧测力计等实验器材及斜面推木箱计算例题促进科学探究，强化物理观念。助力学生提升判断力与计算能力，为教师提供清晰教学流程和突破难点的实用策略。

第1节 功（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第1节 功 教学 目标 物理观念 知道机械功的定义，明确做功的两个必要因素；掌握功的计算公式 ，记住功的单位焦耳。 科学思维 通过分析做功与不做功的实例，培养逻辑判断能力；能运用做功因素和公式分析、解决简单的功的判断与计算问题。 科学探究 经历“找做功共同点”“判断力是否做功”等活动，提升观察分析和归纳能力；通过功的计算辨析活动，提高对公式适用条件的理解能力。 科学态度 与责任 养成严谨分析问题的科学态度，认识功的知识在生产生活中的应用价值。 教材 分析 本节内容是机械能章节的基础，也是初中物理力学部分的核心概念之一。“功”的概念比较抽象，学生容易将生活中的“工作”、“劳累”与物理学中的“功”混淆。教材从生活中的常见现象入手，引导学生认识到只有当力作用在物体上，且物体在力的方向上移动了距离时，才叫做了功。 本节内容由“力学中的功”和“功的计算”两部分构成。重点是理解做功的两个必要因素和功的计算公式；难点是判断力是否做功，特别是对于“垂直无功”和“惯性无功”的理解。做好实例分析和针对性练习是突破难点的关键。 学情分析 知识储备分析：学生已经学习了力、运动、二力平衡等知识，具备了一定的受力分析基础。但对于“功”这一能量转化的量度概念较为陌生。 思维能力分析：九年级学生具备一定的逻辑思维能力，但在处理多变量问题（如力与距离方向不一致时）时容易出错。需要引导学生从具体实例中抽象出物理模型。 学习兴趣与态度分析：学生对搬重物、推车等生活场景熟悉，容易产生共鸣。但往往凭直觉认为“只要用力就是做功”，需要通过认知冲突来纠正前概念。 教学重点 1.通过分析实例，理解做功的两个必要因素。 2.运用公式W=Fs，计算力对物体所做的功。 教学难点 1.准确判断力对物体是否做功，特别是物体移动方向与力的方向不一致的情况。 2.正确区分做功中的力和距离，避免将无关的力（如重力）代入计算。 教学 器材 多媒体PPT（包含视频：《起重机吊起货物》、《人推石头未动》、《冰壶滑行》等）、弹簧测力计、木块、长木板、钩码。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【提出问题】 （1） 在语文课或日常生活中，我们常说“大功告成”、“事半功倍”，这里的“功”是什么意思？ （2）出示两张图片： 图A：叉车将货物举高。 图B：人用力推石头，但石头纹丝不动。 【追问】在这两种情况下，人都用了力，从物理学的角度看，这两种“用力”的效果一样吗？哪一个算是“做了功”？ 【回答】学生思考并讨论：图A中货物被举高了，位置改变了；图B中石头没动。大家普遍认为图A的情况更像是“做出了成效”。 【教师引导】在物理学中，“功”有着严格的定义。今天我们就来学习什么是力学中的“功”。 思考并回答问题，进入情景。 学习新课 一、功 1. 实例分析 展示以下三个实例，请学生分析力的作用效果： 实例1：叉车竖直向上举起货物。 分析：叉车对货物有向上的力，货物在向上的方向上移动了距离。 实例2：人沿水平地面推箱子，箱子向前移动。 分析：人对箱子有向前的推力，箱子在向前的方向上移动了距离。 实例3：静止的小车在拉力作用下向前运动。 分析：拉力向前，小车向前移动了距离。 【归纳总结】 通过以上实例，我们发现力学里所说的“做功”包含两个必要因素： 作用在物体上的力 ( )。 物体在这个力的方向上移动的距离 ( )。 2. 辨析：不做功的三种情况 【提问】 既然两个因素缺一不可，那么哪些情况属于“不做功”呢？请结合以下情景分析： 情景A（劳而无功）：人用力推讲台，讲台没动。 分析：有力 ( )，但无距离 ( )。 不做功。 情景B（不劳无功）：踢出去的足球在草地上滚动。 分析：足球靠惯性运动，脚不再对球施力 ( )，但有距离 ( )。 不做功（指脚对球不做功）。 情景C（垂直无功）：人提着水桶在水平路面上匀速行走。 分析：提力竖直向上，移动方向水平向前。力与距离方向垂直 ( )。 不做功。 【师生互动】 请学生列举生活中其他不做功的例子，并归类到上述三种情况中。 示例：举重运动员举着杠铃不动（有力无距）；冰壶离开手后滑行（有距无力）；背着书包上楼（提力做功），背着书包平走（提力不做功）。 【例题1】 下列情景中，人对物体做功的是（ ） A. 举着杠铃原地不动 B. 提着水桶在水平地面上匀速前进 C. 用力推汽车，汽车没动 D. 将地面上的箱子搬到桌子上 【答案】 D 【解析】 A、C属于有力无距离；B属于力与距离垂直；D中人对箱子有向上的力，箱子向上移动了距离，故做功。 根据展示的三个实例，分析力学里所说的“做功”包含的因素。 进行交流讨论，知道判断不做功的情况。 做例题1，知道判断物体做功的条件。 学习新课 二、功的计算 1. 引入计算公式 【提问】 既然做功有大小之分，如何比较做功的大小呢？ 类比速度（路程/时间）、密度（质量/体积），物理学中规定： 功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 2. 公式与单位 公式： ：功 ：力 ：距离 单位： 力的单位是牛顿 (N) 距离的单位是米 (m) 功的单位是焦耳 (Joule)，简称焦，符号为 J。 【物理意义】 1 J 的物理意义：用 1 N 的力使物体在力的方向上移动 1 m 的距离，所做的功为 1 J。 将两个鸡蛋（约1N）举高 1 m，做的功大约是 1 J。 3. 注意事项 和 必须具有同一性： 必须是 作用下的物体移动的距离。 和 必须具有同向性： 必须是在 的方向上移动的距离。如果力与运动方向有夹角，初中阶段通常只考虑力方向上的分位移或特殊情况（如垂直不做功）。 【例题2】如图所示，人沿斜面向上推木箱的力F为100N,他把木箱从斜面底部推到2m高处。斜面长4m,人的推力做了多少功? 分析：题目中标示出的两个距离，哪一个是计算人的推力做的功需要测得的距离s呢?根据定义，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。人的推力是沿斜面向上的，因此距离应取斜面的长度。 解：已知推力F=100N，距离s=4m。 人的推力做的功为 W=Fs=100N×4m=400J 答：人的推力做了400J的功。 思考问题，用类比法引出功的计算公式。 理解掌握功的物理意义、定义、单位、数学表达式。 做例题2并进行展示，知道功的计算公式及其应用。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 判断题： (1) 一个人用力搬石头，但未搬动，他对石头做了功。（ × ） (2) 苹果从树上落下，重力对苹果做了功。（ √ ） (3) 小球在光滑水平面上做匀速直线运动，支持力对小球做了功。（ × ） 选择题： 1.关于功的概念，下列说法正确的是（ ） A. 只要有力作用在物体上，力就对物体做功 B. 物体只要移动了距离，就一定有力对它做功 C. 有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就一定做了功 D. 有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了距离，这个力才做了功 【答案】 D 【解析】 A缺少距离条件；B缺少力的条件（可能是惯性）；C缺少“力的方向上”这一关键限制（如提水水平走）。只有D完整表述了做功的两个必要因素及方向关系。 2.某同学用 20 N 的力将重 5 N 的足球踢出，足球在地面上滚动了 10 m 停下。在此过程中，该同学对足球做的功为（ ） A. 200 J B. 50 J C. 0 J D. 条件不足，无法计算 【答案】 D 【详解】 踢球瞬间，脚对球有力，但不知道脚接触球期间球移动的距离（即力的作用距离）；球滚动 10 m 是靠惯性，此时脚已不再施力。因此无法直接用 计算脚对球做的功。此题旨在考察“同一性”原则。 计算题： 3.一名同学用 50 N 的水平推力，推着重为 200 N 的箱子在水平地面上前进了 10 m。求： (1) 推力对箱子做了多少功？ (2) 重力对箱子做了多少功？ 【解题过程】 解： (1) 推力 ，在推力方向上移动的距离 。 (2) 重力 ，方向竖直向下。箱子在水平方向移动，在重力方向（竖直方向）上移动的距离 。 答： 推力做功 500 J，重力做功 0 J。 【点拨】 计算功时，一定要看清是哪个力在做功，并找到对应方向上的距离。重力竖直向下，若物体水平移动，重力不做功。 4. 一辆质量为 2000 kg 的汽车在平直公路上匀速行驶，受到的阻力是车重的 0.02 倍。若汽车行驶了 500 m，求牵引力做的功。（ 取 10 N/kg） 【解】 汽车重力： 阻力： 因为汽车匀速行驶，处于平衡状态，所以牵引力： 牵引力做的功： 答： 牵引力做的功为 。 板 书 设 计 11.1 功 一、力学中的功 定义：力 + 力的方向上的距离 两个必要因素： (1) F ≠ 0 (2) s ≠ 0 (且在F方向上) 不做功的情况： (1) 有力无距 (推而未动) (2) 有距无力 (惯性运动) (3) 力距垂直 (提物水平走) 二、功的计算 公式： W = Fs 单位： 焦耳 (J) 1 J = 1 N·m 课 堂 小 结 11.1 功 作 业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $