2.1功和机械能 课时1（课件）-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

该初中科学课件围绕“功和机械能”第1课时，系统讲解功的概念、两个必要因素及计算方法，通过拉飞机活动实例导入，从生活现象引出科学问题，搭建生活经验与科学概念的学习支架。 其亮点在于结合问题讨论、实例辨析（如提水桶水平移动、推车未动等）和视频资源（做功的两个必要因素），以科学观念和科学思维为核心，引导学生理解功的本质。采用奥运举重等生活化典例和分层作业，学生能提升分析能力，教师可高效落实教学目标。

（浙教版）九年级 上 2.1 功和机械能 第二章 “第1课时” 能的转化与能量守恒 01 学习目标 内容总览 02 新知导入 03 探究新知 04 课堂练习 05 课堂总结 06 分层作业 学习目标 1、知道功的概念; 2、理解W=Fs的物理意义; 3、正确判断某个力是否做功; 4、知道单位和计算公式并能简单计算。 新知导入 2011年3月17日，为纪念香港动力飞行百周年，香港民航处举办拉飞机活动，100人拉动1架218t的民航飞机前进100mm，破了吉尼斯世界纪录。在拉飞机的活动中，人们用力拉动飞机，科学上就说人对飞机做了功;如果人们用了力而没有拉动飞机，则人对飞机就没有做功。那么，怎样来理解功的概念，功的大小又如何计算? 探究新知 在人们用力拉动飞机的过程中，飞机受到一个向前的拉力F的作用，并且在这个拉力的作用下，飞机向前移动了一段距离s，拉力作用使得飞机位置发生改变。 对于这种现象，科学中就说人的拉力对飞机做了功。 探究新知 一、科学中的功 1、功的定义： 科学中，如果一个力作用在物体上，并且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。 1）图2.1-2和图2.1-3是物体在力的作用下做功的实例。想一想，在这两个实例中有什么共同特点? 2）图2.1-4和图2.1-5是物体在力的作用下没有做功的实例。想一想，在这两个实例中有什么共同特点? 图2.1-2 叉车把货物从地面抬升到一定高度 图2.1-3 人推小车在水平路面上通过一段距离 有力作用在物体上，而且物体在这个力的方向上移动一段距离。 力的方向与物体移动方向相同。 图2.1-4 人用力搬石头，但没有搬动 图2.1-5 人提书包在水平路面上匀速通过一段距离 有力作用在物体上，但是物体在这个力的方向上没有移动一段距离。 讨论交流 探究新知 2、做功的两个必要因素： ①力作用在物体上; ②物体在这个力的方向上移动了一段距离。 注意： 有时为了叙述方便，某个力对物体做了功往往说成施力物体做了功。如人拉飞机，拉力做了功，通常也说人做了功。 必要 因素 F（作用在物体上的力） s（物体在力的方向上移动的距离） 二者同时具备，缺一不可。 视频： 视频：做功的两个必要因素 （点击图片可播放） 讨论交流 说一说，下列各个过程中是否有做功，并说明原因。 （1）人提水桶水平匀速走了10m （2）人用力推车，但车未动 （3）将水桶用力向上提高1m （4）冰块在冰面上自由滑行 没有做功。 人对水桶有向上的拉力，但是水桶并没有向上移动而是水平移动。 没有做功。 人对车有向前的推力，但是车并没有沿推力方向向前移动距离。 有做功。 人对水桶有向上的拉力，但是水桶也向上移动了距离。 没有做功。 冰块向前移动了距离，但是没有同方向的力作用在冰块上。 探究新知 情况 举例 没有力作用在物体上，但是物体移动了距离 踢出去的足球由于惯性，在空中会继续运动，在空中继续运动时脚的力没有做功。 有力作用在物体上，但是物体在力的方向上没有移动距离 推墙而墙不动，提物体而物体不动。 作用在物体上的力与物体移动的距离垂直 用竖直向上的力，使物体水平移动。 3、没有做功的三种情况： ①有力作用在物体上，但物体没有沿力的方向移动; ②物体移动了，但物体移动的方向上没有力的作用; ③力的方向与物体移动方向垂直。 思考讨论 1）做功跟我们日常所说的“做工”或“工作”一样吗? 2）如图2.1-6所示，塔式起重机下拉着重物， 在重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀 速移动三种情形中，钢索的拉力是否都对重物做 了功? 科学上的“做功”指的是有力作用在物体上，而物体沿着力的方向移动了距离 。 而生活中的“做工”或“工作”则是指：通过出卖劳力或智力来获取某种报酬，例如：理发师通过帮别人理发而获得收入。 静止不动：拉力没做功（有力，没沿力的方向移动） 匀速向上运动：拉力做功（有力，物体沿力的方向移动) 沿水平方向匀速移动：拉力没做功（力方向与物体移动方向垂直） 图2.1-6 塔式起重机 探究新知 二、功的计算 1、功有大小： ①用力越大，物体沿力的方向移动距离越大，做的功也越多; ②功的单位：焦耳（J）。 2、功的计算方法： 1）规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 2）计算公式：功=力×距离 W=Fs 其中：W-功，F-力，s-物体在力的方向上通过的距离。 W单位：焦（J） F单位：牛（N） s单位：米（m） 注意： 为了简便，常常将举高物体时人所做的功说成:克服重力G做的功，可直接用公式W=Gh计算。 探究新知 【试一试】 2021年7月，在东京奥运会上，我国运 动员石智勇在男子举重73公斤级比赛中夺得 冠军，挺举成绩是198kg。他在挺举过程中 对杠铃大约做了多少功? 图2.1-7 运动员举起杠铃 解: 运动员向上挺举杠铃需要的力约为: F=G=mg = 198kg×9.8N/kg = 1940.4N 运动员向上挺举杠铃的高度约为1.8m，则向上挺举对杠铃做的功为: W=Fs=Gh=1940.4N×1.8m=3492.72J 答:运动员向上挺举杠铃大约做了3492.72J的功。 计算过程注意： 1）带单位运算; 2）所有单位都应换算成国际单位制单位。 典例精析 例1、 关于做功，下列说法正确的是( ) A.人举着杠铃静止不动，人对杠铃的支持力做了功 B.人提水桶上楼时，人对水桶的拉力做了功 C.足球离开人在空中飞行时，人对足球的力做了功 D.吊车吊着重物水平移动，吊车对重物的拉力做了功 B 例2、 如图是小明投掷实心球的过程示意图，实心球在b点离手，d点为落地点，最后滚到e点停止运动。在整个过程中，小明对实心球有做功的是（　　） A．ab段 B．bc段 C．cd段 D．de段 典例精析 A 例3、 把掉在地面上的初中科学课本捡回桌面，根据你平时对科学课本质量及桌面高度的观察与了解，估算克服课本重力所做的功约为( ) A. 0.003J B. 0.03J C. 3J D. 30J 典例精析 C 例4、 用400牛的力F沿水平方向分别拉质量是200千克的大木箱和质量是100千克的小木箱，在水平方向各前进5米，则（　　） A．力F拉大木箱时做的功多 B．力F拉小木箱时做功反而多 C．两次做功一样多 D．两次做功对象不同，无法比较 典例精析 C 例5、 现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲＞m乙＞m丙)，在相等的拉力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。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．W甲＝W乙＜W丙 典例精析 B 课堂总结 2.1 功和机械能（1） 1、做功： 一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动一段距离，这个力对物体做了功。 做功的两个必要因素：作用于物体上的力;物体沿力的方向移动距离; 2、没有做功的情况： 有力无距离，有距离无力，有力有距离但方向垂直; 3、功的单位：焦耳（J） 功的公式：功=力×距离 W=Fs 其中，W-功，单位 焦耳（J） F-力，单位：牛顿（N） s-距离，单位：米（m） 分层作业 1、复习本课时主要内容； 2、完成学案中的“课后巩固练习”； 3、完成作用业本中相应练习; 4、预习“功率”相关内容。 $功的两个必要因素。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。故可知一对物体做功必须满足这个力F作用在物体上，且物体在这个力的方向上移动了一段距离S这两个条件缺一不可。我们要注意不做功的三种情况，一、物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用。如体育课上你投出的篮球在空中运动，在这个过程中，篮球虽然在空中运动了一段距离S但你对他没有任何作用力F因此你对篮球不做功，即不劳无功。2、物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离。如你试图去推大石头，但发现过程中你对石头有推力F的作用，但石头在推力的方向上没有通过一段距离，因此在推石头的过程中，你并没有对石不做功，即劳而无功。3、如果提着滑板在水平路面上走，手对滑板有一个向上的力F而滑板只在水平方向上移动的距离S与提滑板的力方向垂直，没有在提滑板的方向上移动，也不满足做功的两个必要条件。所以你提滑板的力没有做功，故力和距离垂直时也不做功，即垂直无功。