10.1机械功 导学案-2025-2026学年沪科版物理八年级全一册

该初中物理导学案围绕“机械功”展开，核心知识点包括机械功的概念、做功的两个必要因素、功的计算公式W=Fs及单位、重力做功和功的原理。通过课前预习填空引导学生初步认知，结合生活实例归纳做功条件，用表格对比辨析不做功的三种情况，搭建从生活到物理概念的学习支架。 资料特色在于以生活实例（如推汽车、提水桶）归纳做功条件，培养科学思维中的科学推理，通过例题和练习（如举鸡蛋、提矿泉水做功估算）巩固物理观念中的能量观念，课前预习、课中笔记、课后练习的设计支持学生自主探究，提升学习效率与知识应用能力。

10.1 机械功 【教学目标】 （一）知识与技能 理解机械功的概念，知道做功的两个必要因素，掌握功的计算公式 W=Fs 及单位焦耳（J）。 理解重力做功的计算方法，了解功的原理——使用任何机械都不省功。 （二）过程与方法 通过分析生活实例归纳做功的两个必要因素，通过例题巩固功的计算方法。 （三）情感态度与价值观 认识机械功在生活中的广泛应用，体会物理知识的实用价值。 【教学重点】 机械功的概念及做功的两个必要因素；功的计算公式 W=Fs 及其应用。 【教学难点】 判断力是否做功（特别是力与距离垂直的情况）；功的原理的理解。 【课前预习】 1. 物理学中把（　　）和（　　　　　　　　　　　　）的乘积叫做机械功，简称（　　）。如果一个力作用在物体上，物体在这个力的（　　　　）移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。 2. 物体做功需满足两个条件： （1）（　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　） （2）（　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　） 3. 功的计算公式：（　　　　　），W：（　　），F：（　　），S：（　　） 　　　　　　　公式的变形：（　　　　　　　　　　　　　　　） 4. 功的单位：（　　），简称：（　　），符号：（　　） 　　　　　　　1 J =（　　）N·m 知识点1：机械功 （1）物理学中把（　　）和（　　　　　　　　　　　　）的乘积叫做机械功，简称（　　）。如果一个力作用在物体上，物体在这个力的（　　　　）移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。 （2）物体做功需满足两个条件： ①（　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　） ②（　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　） （3）不做功的三种典型情况： ① 有力无距离（劳而无功），举例：（　　　　　　　　　　　　　　　　　　　） ② 有距离无力（不劳无功），举例：（　　　　　　　　　　　　　　　　　　　） ③ 力与距离垂直（垂直无功），举例：（　　　　　　　　　　　　　　　　） 【辨析拓展】三种不做功情况的对比： 类型 条件 实例 说明 有力无距离 F≠0，s=0 人推汽车未推动、搬石头未搬起 力没有"成效" 有距离无力 F=0，s≠0 踢出的足球在空中飞行、子弹射出后飞行 靠惯性运动，没有力做功 力与距离垂直 F≠0，s≠0但F⊥s 提着水桶水平行走、吊车吊着重物水平移动 力的方向上无位移 知识点2：功的计算 课堂笔记： （1）物理学中规定，力对物体所做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 （2）功的计算公式：（　　　　　　　），W：（　　），F：（　　），S：（　　） 　　　　　　　公式的变形：（　　　　　　　　　　　　　　　　） （3）功的单位：（　　），简称：（　　），符号：（　　） 　　　　　　　1 J =（　　）N·m 　　　　　　　常用的功单位还有：千焦（kJ），1 kJ =（　　　）J （4）1 J的物理意义：（　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　） （5）生活中：将两个鸡蛋举高1 m，做功约（　）J；将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起并举过头顶，做功约为（　　）J。 【例题】一个人用50 N的水平推力，推着重200 N的箱子在水平地面上匀速前进了10 m，则此人做了多少功？重力做了多少功？ 分析：水平推力做功用W=Fs计算，重力方向竖直向下与运动方向垂直，故重力不做功。 解：推力做功 W = Fs = 50 N × 10 m = 500 J 　　　重力做功 W = Gh = 200 N × 0 m = 0 J（重力方向无位移） 知识点3：重力做功与克服重力做功 课堂笔记： （1）重力做功公式：W = Gh （2）克服重力做功：W克 = W = Gh （3）以教材的例题为例 【拓展】重力做功的特点：重力做功只与物体的起点和终点的高度差有关，与路径无关。 例如：一个质量为50 kg的同学从一楼登上三楼，每层楼高3 m，求他克服重力做了多少功？（g取10 N/kg） 解：G = mg = 50 kg × 10 N/kg = 500 N 　　　h = 3 m × 2 = 6 m（从一楼到三楼实际上升2层） 　　　W = Gh = 500 N × 6 m = 3000 J 知识点4：功的原理 课堂笔记： （1）内容：使用任何机械都不省功。使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功。 （2）说明：使用机械可以省力或省距离，但不能省功。 （3）公式：W机 = W手（理想机械，不计摩擦和机械自重） 课堂练习 1. 下列情况中，人对物体做功的是（　　） A. 举重运动员举着杠铃不动 B. 人用力推车，车未被推动 C. 人提着水桶在水平路面上匀速前进 D. 人扛着米袋从一楼走上三楼 2. 一辆汽车在水平公路上匀速行驶，牵引力为2000 N，行驶了5 km，则牵引力做功为（　　　　）J，重力做功为（　　）J。 3. 甲、乙两人做功之比为3:2，所用时间之比为3:4，则甲、乙两人功率之比为（　　　　）。 4. 一个质量为60 kg的人，从一楼匀速走到五楼，每层楼高3 m，则他克服重力做功约（　　　　）J。（g取10 N/kg） — — 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 【课前预习】 1. 物理学中把（力）和（在力的方向上移动的距离）的乘积叫做机械功，简称（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，我们就说这个力对物体做了功。 2. 物体做功需满足两个条件： （1）（作用在物体上的力） （2）（物体在力的方向上移动的距离） 3. 功的计算公式：（W = Fs），W：（功），F：（力），S：（距离） 　　　　　　　公式的变形：（F = W/s，s = W/F） 4. 功的单位：（焦耳），简称：（焦），符号：（J） 　　　　　　　1 J =（1）N·m 知识点1：机械功 （1）物理学中把（力）和（在力的方向上移动的距离）的乘积叫做机械功，简称（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，我们就说这个力对物体做了功。 （2）物体做功需满足两个条件： ①（作用在物体上的力） ②（物体在力的方向上移动的距离） （3）不做功的三种典型情况： ① 有力无距离（劳而无功），举例：（人用力推汽车但汽车未被推动） ② 有距离无力（不劳无功），举例：（踢出去的足球在空中飞行前进） ③ 力与距离垂直（垂直无功），举例：（提着水桶在水平路面上行走） 知识点2：功的计算 （2）功的计算公式：（W = Fs），W：（功），F：（力），S：（距离） 　　　　　　　公式的变形：（F = W/s，s = W/F） （3）功的单位：（焦耳），简称：（焦），符号：（J） 　　　　　　　1 J =（1）N·m 　　　　　　　常用的功单位还有：千焦（kJ），1 kJ =（1000）J （4）1 J的物理意义：（1 N的力使物体在力的方向上移动1 m所做的功为1 J） （5）生活中：将两个鸡蛋举高1 m，做功约（1）J；将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起并举过头顶，做功约为（10）J。 知识点3：重力做功与克服重力做功 （1）重力做功公式：W = Gh （2）克服重力做功：W克 = W = Gh （3）以教材的例题为例 课堂练习参考答案 1. D（人扛着米袋从一楼走上三楼，有力且在力的方向上有位移） 　　解析：A选项有力无距离，不做功；B选项有力无距离，不做功；C选项力与距离垂直，不做功。 2. 牵引力做功为（1×10⁷）J，重力做功为（0）J。 　　解析：W = Fs = 2000 N × 5000 m = 1×10⁷ J；重力方向与运动方向垂直，不做功。 3. 甲、乙两人功率之比为（2:1）。 　　解析：P = W/t，P甲:P乙 = (3/2):(3/4) = 3/2 × 4/3 = 2:1 4. 他克服重力做功约（7200）J。 　　解析：G = mg = 60 kg × 10 N/kg = 600 N，h = 3 m × 4 = 12 m（一楼到五楼上升4层），W = Gh = 600 N × 12 m = 7200 J $