11.3 功 任务驱动型导学案-2026-2027学年苏科版物理九年级上学期

该初中物理导学案围绕“功”展开，引导学生理解功的概念、两个必要因素、计算公式W=Fs、单位及不做功的三种情况，掌握功的原理。通过推汽车、背书包等生活实例导入，结合力的作用效果等旧知，搭建从生活经验到物理概念的学习支架。 资料设计自主学习任务、情境探究、归纳总结及达标练习，帮助学生自主建构知识。通过实例分析培养科学思维，结合中国古代对“功”的应用体现科学态度与责任，助力学生形成物理观念，提升科学探究能力。

自主学习 1. 本节预习需结合已有的力学基础知识，通过实例分析和实验探究，理解功的概念、做功的两个必要因素，掌握功的计算公式 W=Fs，明确功的单位，能判断生活中各种情况是否做功，理解功的原理。 2. 阅读课本第十一章第3节"功"内容，自主探究功的基础知识，并根据阅读内容填写本节预习任务，把握本课重难点。 任务一 | 知识回顾·基础梳理 旧知温故 1. 力的作用效果：力可以改变物体的______，也可以改变物体的______。 2. 力的三要素是______、______、______。 3. 测量力的工具是__________，力的国际单位是______，简称______，符号______。 4. 重力的计算公式是______，其中g通常取______N/kg。 新知填空 1. 功的定义：物理学中，把______与物体在____________上移动的______的乘积叫做机械功，简称功。 2. 做功的两个必要因素：一是__________________，二是_____________________________________。 3. 功的计算公式：______，其中W表示______，F表示______，s表示__________________。 4. 功的单位：在国际单位制中，功的单位是______，简称______，符号______。1J = ______N·m。 5. 不做功的三种情况（“劳而无功”“不劳无功”“垂直无功”）： ① 有力无距离：物体受到力的作用，但保持______状态，即s = 0，则W = ______。 ② 有距离无力：物体由于______而运动，没有受到力的作用，即F = 0，则W = ______。 ③ 力与距离垂直：物体受到了力的作用，也移动了距离，但力的方向与物体移动的方向______，即该力不做功。 6. 功的原理：使用任何机械时，动力对机械所做的功______（选填"大于""等于"或"小于"）机械克服阻力所做的功。也就是说，使用任何机械都______省功。 任务二 | 课堂探究·知识建构 【情境导入】 同学们，你是否有过这样的经历：用力推一辆停在路边的汽车，累得满头大汗，但汽车纹丝不动；而超市的售货员轻轻一推，购物车就滑出去好远。这两种情况中，推车的人都付出了"努力"，但从物理学的角度看，他们做的"功"一样吗？再比如，当你背着书包在水平路面上行走时，肩膀对书包有向上的支持力，这个力做功了吗？今天，就让我们一起来探究物理学中"功"的奥秘。 思考交流： （1）生活中"工作""功劳"的"功"与物理学中的"功"是一样的吗？ （2）举重运动员把杠铃高高举起停在空中3秒，他做功了吗？为什么？ 知识点1 功的定义 在物理学中，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。功是______与____________________的乘积。 功的物理意义：功是____________的量度。一个力做了多少功，就有多少能量发生了转化或转移。 【归纳总结】 功包含两个必要因素：①__________________——先要有力；②_____________________________——物体必须在力的方向上通过距离。这两个因素缺一不可，必须同时满足才叫做功。 知识点2 做功的两个必要因素——深入分析 做功必须同时满足以下两个条件： 条件一：__________________。即必须有力作用在物体上。例如：手提水桶时，手对水桶有向上的拉力。 条件二：________________________________________。即物体必须在这个力的方向上移动一段距离。例如：水桶在拉力方向上被提升了高度。 【判断关键】判断一个力是否做了功，关键要看是否同时满足两个条件：一看有无______，二看有无在____________上移动______。 【归纳总结】 做功的两个必要因素可简记为："______ + ______"。必须"有力"且"在力的方向上有距离"，缺一不可。 知识点3 功的计算公式及单位 功（W）等于力（F）与物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。 公式：______。 单位：力的单位是______（______），距离的单位是______（______），功的单位是______（______），符号______。 单位换算：1J = 1______·______。 【温馨提示】用公式W = Fs计算时，F和s必须对应于同一个物体和同一个过程，且s必须是物体在力F的方向上移动的距离。 知识点4 不做功的三种情况及判断 请你根据做功的两个必要因素，分析并完成下表： 情况 实例分析 不做功原因 ①"劳而无功" （有力无距离） 人用力推车但未推动，F≠0，s=______ 有______无______，W=______ ②"不劳无功" （有距离无力） 足球被踢出后在草地上滚动，脚已离开球，F=______，s≠0 有______无______，W=______ ③"垂直无功" （力与距离垂直） 人提水桶在水平路面上行走，拉力向______，移动方向向______，二者______ 力与移动方向______，该力______做功 【归纳总结】 不做功的三种情况口诀： ① 有力无距离——"劳而无功"：有力F但s = 0，则W = ______； ② 有距离无力——"不劳无功"：有s但F = 0，则W = ______； ③ 力与距离垂直——"垂直无功"：F与s垂直，该力______做功。 知识点5 功的原理 大量实验和理论研究表明：使用任何机械时，动力对机械所做的功W动______（选填"大于""等于"或"小于"）机械克服阻力所做的功W阻。也就是说，使用任何机械都______省功。这就是功的原理。 【深入理解】 （1）功的原理是一个普遍的结论，适用于任何机械。无论是简单机械（杠杆、滑轮、斜面等）还是复杂机械，都遵循功的原理。 （2）"不省功"的含义是：使用机械时，人们所做的功都不会______直接用手所做的功。使用机械可以省力（如______），或可以省距离（如______），或可以改变力的方向（如______），但任何机械都不能同时省力又省距离，更不能省功。 （3）斜面公式：若不计摩擦，将重为G的物体沿长为L、高为h的光滑斜面匀速推上去，推力F做的功W₁ = ______，直接提升物体所做的功W₂ = ______，由功的原理可知W₁______W₂，即FL = Gh，所以F = ______。 【归纳总结】 功的原理：使用任何机械都______省功。省力的机械必______距离，省距离的机械必______力。 达标练习 1. 下列关于功的说法，正确的是（ ） A. 只要有力作用在物体上，力就对物体做了功 B. 只要物体移动了距离，力就对物体做了功 C. 有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动了距离，这个力才对物体做了功 D. 有力作用在物体上，物体移动的距离越大，力做的功就越多 2. 下列情景中，人对物体做功的是（ ） A. 举重运动员举着杠铃不动 B. 人用力推汽车，汽车未被推动 C. 人将地面上的书包提起 D. 足球被踢出后在草地上滚动 3. 一个重50N的木箱放在水平地面上，某人用20N的水平推力推木箱，使木箱在水平地面上匀速前进了5m。在此过程中，推力对木箱做的功为（ ） A. 0J B. 100J C. 250J D. 350J 4. 起重机将重为5000N的货物匀速提升6m后，又沿水平方向移动了4m，则起重机在整个过程中对货物做的功是______J。 5. 判断下列说法正误（正确的打"√"，错误的打"×"）： （1）只要对物体用了力，就一定对物体做了功。（ ） （2）使用任何机械都不能省功。（ ） （3）用50N的力提水桶在水平路面上匀速走了10m，提力做了500J的功。（ ） （4）功的原理说明，使用机械时，人们做的功不会少于直接用手做的功。（ ） 任务三 | 拓展提升·反思总结 拓展阅读：中国古代对"功"的认知与应用 虽然"功"作为严格的物理概念是在近代才由西方科学家确立的，但中国古代劳动人民早已在实践中不自觉地运用着"功的原理"。 春秋时期，《墨经》中就记载了杠杆、斜面等简单机械的使用，古人在建造长城、大运河等宏伟工程时，大量使用斜面（如斜坡搬运巨石）、杠杆（如桔槔汲水）、滑轮等简单机械。他们虽然不能用公式W=Fs进行计算，但从实践中总结出"费力则省距离，省力则费距离"的朴素经验，这正是功的原理的直观体现。 值得一提的是，我国古代的"功"字本义即为"功劳、功绩"，指付出努力后取得的成效，这与物理学中"功是能量转化的量度"这一本质含义有着奇妙的契合——有"功"才有"效"，有付出才有收获。宋代沈括在《梦溪笔谈》中也记载了许多利用简单机械提高劳动效率的实例，体现了古人对"事半功倍"的追求。 预习反思 把预习中发现的问题记录一下吧…… 问题栏 答案与解析 任务一 知识回顾·基础梳理 旧知温故 1. 形状 运动状态 2. 大小 方向 作用点 3. 弹簧测力计 牛顿 牛 N 4. G=mg 9.8 新知填空 1. 力 力的方向 距离 2. 有力作用在物体上 物体在力的方向上移动了一段距离 3. W=Fs 功 力 物体在力的方向上移动的距离 4. 焦耳 焦 J 1 5. ①静止 0 ②惯性 0 ③垂直 6. 等于 不能 任务二 课堂探究·知识建构 情境导入 （1）不一样。生活中的"功"泛指贡献、成效 物理中的"功"有严格的定义：力与在力的方向上移动距离的乘积。 （2）不做功。杠铃停在空中时，运动员对杠铃有向上的支持力，但杠铃在力的方向上没有移动距离（s=0），所以不做功。 知识点1 功的定义 力 物体在力的方向上移动的距离 能量转化 【归纳总结】①有力作用在物体上 ②物体在力的方向上移动了一段距离 知识点2 做功的两个必要因素——深入分析 条件一：有力作用在物体上 条件二：物体在力的方向上移动了一段距离 【判断关键】力 力的方向 距离 【归纳总结】力 + 距离（在力的方向上） 知识点3 功的计算公式及单位 W = Fs 牛顿 N 米 m 焦耳 焦 J N m 【归纳总结】步骤同上 知识点4 不做功的三种情况 0 力 距离 0 0 距离 力 0 上 前 垂直 垂直 不 【归纳总结】① 0 ② 0 ③ 不 知识点5 功的原理 等于 不能 【深入理解】 （2）少于 动滑轮（或斜面） 钓鱼竿（或镊子） 定滑轮 （3）FL Gh = Gh/L 【归纳总结】不能 费 费 达标练习 1. C 【解析】做功必须同时满足两个必要因素：有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动了距离。A只满足有力，B只满足有距离，D忽略了力的方向，均不完整。故选C。 2. C 【解析】A：有力无距离（s=0），不做功；B：有力无距离（未推动），不做功；C：有力（拉力向上）且物体在拉力方向上移动了距离（书包被提起），做功；D：足球滚动过程中脚已离开，无力作用，属于"不劳无功"。故选C。 3. B 【解析】推力F=20N，木箱在推力方向上移动的距离s=5m，W=Fs=20N×5m=100J。重力方向竖直向下，木箱在竖直方向上没有移动距离，重力不做功。故选B。 4. 30000 【解析】提升阶段：W₁=Gh=5000N×6m=30000J。水平移动阶段：拉力方向竖直向上，与水平移动方向垂直，拉力不做功，即W₂=0。总功W=30000J。 5.（1）× （2）√ （3）× （4）√ 【解析】（1）必须同时满足"有力"和"在力的方向上有距离"两个条件才做功；（3）拉力方向向上，水平移动与之垂直，拉力不做功，W=0。 学科网（北京）股份有限公司 $