九年级物理 功和功率（第1课时）教案 苏科版.doc

第三节 功和功率（第1课时）

教学目标：
1．理解功的两个必要因素。
2．了解功的计算公式及功的单位。
3．初步学会应用功的公式进行计算。
4．培养学生对具体问题的分析、概括能力。
教学重点：
做功的两个必要因素。
教学难点：
功的概念及其应用功的公式计算。
教学过程：
一、新课引入
师：上课前，我先给大家讲一则故事：大华同学是一个品学兼优的学生。在完成了规定的学习任务后经常干一些力所能及的家务。一个星期天，大华上午买了30斤大米，吃好中饭以后又帮助妈妈收拾碗筷，接着又去井边帮爸爸把已打好的一大桶水提回家，累得满头大汗。大华的爸爸是个物理教师。他帮大华擦了擦汗说：“孩子，好样的！”，接着又话锋一转，“但从力学的角度来看，基本上没有做功”。大华百思不得其解。那么怎样才算“做功”？在力学上“做功”的含义是什么？怎样计算做功的多少？这节课我们就来学习研究这些问题。
二、新课教学
1．功的两个必要因素
[演示]（1）用手沿水平方向推一辆放在水平桌面上的小车，小车在力的作用下前进了一段距离，力学中就说，手对小车做了功。

[出示幻灯片]
出示图1讲解演示实验。

继续讲解起重机起吊重物（图2），对重物有向上的拉力，重物在拉力F的作用下升高一段距离s，力学中就说，起重机对重物做了功。
师：请同学们归纳一下，上述两例有什么共同点和不同点？（引导启发）
共同点——有作用力，在力的方向上通过一定距离。
不同点——力的方向，施力物体。
师：通过以上总结，我们应建立这样一个概念：物体在力的作用下，在力的方向上通过一段距离s，那么力对物体就做了功，不管是在水平方向，还是在竖直方向上，不管施加力的物体是人还是机械。
再次出示幻灯片
师：人、起重机都对物体做了功，请两位同学分别分析回答功究竟由哪两个因素决定？
生甲：人对车做功是由拉力和在拉力方向上通过的距离决定。
师：起重机呢？
生乙：起重机对重物做功同样是由力F和F方向上通过的距离s决定的。
师：由以上分析可知，不管是在水平方向，还是在竖直方向，功都由作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离这二个必要因素决定的。
[板书]
做功的两个必要因素：1、作用在物体上的力；2、物体在力的方向上通过的距离
[出示幻灯片]
在光滑的水平面上，一钢球由惯性运动了一段距离s，见图3

师：请同学们分析一下在这段匀速运动过程中有没有力对钢球做功。提议先对小球的受力情况进行分析，再逐步确定没有力对小球做功。
[小实验]分别请三位同学上讲台托一本字典。甲同学手托字典，竖直上升一段距离，乙同学手托字典水平前进一段距离，丙同学手托字典不动。在教师指导下学生展开讨论分析他们对字典的做功情况。
讲述：根据以上的一些例子我们一起来归纳一下几种不做功的情况。
根据实际情况逐条显示幻灯片上的内容：
1、物体虽然受力，但没有在力的方向上移动距离（s=0）。
2、物体虽然移动了距离，但在运动方向上没有受到力（F=0）。
3、物体受力方向与物体移动距离的方向垂直（F⊥s）。
师：所以力学中的“做功”与日常生活中的“工作”不完全一样，平常我们所说的“工作”是对一切消耗体力和脑力劳动的总称。“做功”比“工作”的涵义要狭窄且严格得多。
师：譬如一个人在水平地面担了一天水，他当然是工作了，但从力学角度来说，他基本上没有对水做功。
设问：现在你能帮故事中的大华解释他爸爸的话了吗？
大华不管是扛米还是提水对物体施加力都是竖直向上的，而他通过的距离都是水平的。当然当他把米从地上扛离，把水桶从地上提起时做了功。
2．功的计算公式和单位
[出示幻灯片]
师：由图甲可知，用力把一木板提升1米做了一定的功，图乙把同样三块木板提升1米高，拉力做多少功？
齐答：三倍功。
师：把一块木板提升3米呢？（见图丙）
齐答：三倍。

师：从以上分析可知，在通过相同的距离时，作用在物体上的力越大，做功越大；作用在物体上的力相等时，物体在力的方向上通过的距离越大，则做功越大。即功的大小跟作用在物体上的力成正比，还跟物体在力的方向上通过的距离成正比。在力学中规定：
板书：1、功的大小：功等于力和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，即W=Fs
3、单位：焦耳（1焦=1牛·米）
[出示例题]
例1：一台拖拉机耕地时，牵引力是30000牛，前进了500米，此拖拉机的牵引力做了多少功？
（分析时强调：求牵引力做功，相应的力应是牵引力——30000牛，相应的距离是拖拉机在牵引力方向上通过的距离——500米。）
解：根据功的公式得W=Fs=30000牛×500米=1.5×107焦
答：拖拉机的牵引力做了1.5×107焦的功。
例2：马拉着重为20000牛的车在水平路面上前进了200米，做了1.5×105米的功。车所受的重力有没有做功？马的水平拉力是多少牛？
（求重力所做的功时指出：相应的力应是重力——20000牛，相应的距离就应是车在重力方向上通过的距离——零；求马的水平拉力时关键是引导学生对公式进行变形。）
解：马在水平路面上前进，竖直方向上没有通过距离，所以车受的重力不做功。
根据W=Fs得
答：车受的重力没有做功，马的水平拉力是750牛。
讲述：用数学公式表示功的概念，并用来计算解决一些实际问题，这是一种数学方法。指导学生阅读P22这一段，并提问应用公式时应注意什么。
三、小结
这节课我们学习功的概念。力学中的功是由力和物体在力的方向上通过的距离两个因素决定的，缺一不可。尤其要注意这里的距离必须是在力的方向上，移动的距离跟力的方向垂直时不做功的。功W=Fs是必须要掌握的计算公式，只有掌握得好，记得牢，应用才能得心应手。功的专用单位是焦。
四、巩固练习
1．以下说法正确的是（）
A举重运动员举着杠铃不动，举力作了功
B手提重物，使重物沿水平方向移动一段距离，提力做了功
C重物竖直下落，重力做了功
D小球在光滑水平桌面上移动了一段距离，支持力做了功
2．在水平路面上拉质量是100千克的车，2分钟内匀速前进了10米，测出水平拉力是120牛，则拉力做功焦，重力做功焦。
3．某人用100牛的水平拉力将重为200牛的货物沿水平方向移动10米，然后用肩把货物扛上4米高的楼上，接着又在水平走廊上走了5米。问在这三个阶段中，此人对货物分别做了多少功？
五、布置作业：略