九年级物理下册怎样才叫做功1沪粤版.doc

怎样才叫做功
1．教学目标
知识与技能
⑴知道机械功的概念，理解做功的两个必要因素。
⑵理解功的计算公式W=Fs，知道功的单位。能用功的公式进行有关计算。
过程与方法
⑶经历观察和解释生活、生产中的有关实例的过程，了解功和能的含义，学习从物理现象中归纳简单物理规律的方法。
情感态度与价值观
⑷通过观察生产、生活中的做功实例，认识到物理知识与自然现象、生产生活的紧密联系，培养乐于探索自然现象和物理规律的品格。
2．教材说明
本节主要内容有：机械功的定义、做功的两个必要因素、功的计算公式、单位和测算。
“做功”是生产生活中普遍存在的物理现象，但和日常生活中的“做工”有着不同的含义。机械功是物理学中的重要物理概念，是前面机械运动和力的知识的延伸，又是进一步学习功率、机械效率和机械能的基础。
本节教材的编写思路是：教材首先用图13-1，让学生初步意识到物理学中的“做功”和日常生活中的“做工”是不同的，激发学生探究的兴趣；然后通过“活动1”让学生找出两次做功的共同点，从而引导学生逐步建立机械功的概念，并通过“活动2”让学生运用做功的两个必要因素判断力对物体是否做功，加深对机械功概念的理解；最后教材在此基础上顺次介绍机械功的公式、单位，通过“活动3”和例题让学生经历并学会正确的测算功，使学生对知识的认识由定性到定量，并逐步形成概念。和旧教材相比，该教材没有直接给出机械功的定义，而是设计了“找找共同点”这样的一个活动，给学生充分的经历和体验的空间，让他们通过自己的观察、比较和讨论，逐步建立功的概念。关于功的计算（“活动3”），教材也不是直接讲解，而是给出了一种常见的错误，通过学生的辩析、讨论、纠正，充分发挥学生的主体作用，从而建立正确的解题思路。
本节教学重点：功的概念贯穿全章，功的计算在后续学习中经常用到，所以让学生经历建立机械功概念的过程，学会用公式对功进行简单的计算是本节教学的重点。
本节教学难点：功的概念比较抽象，学生对“用了力却没有做功”感到困惑，所以理解功的概念，会用功的两个必要因素判断力对物体是否做功是本节教学的难点。
3．教学建议
可以利用教材图13-1及相关的文字说明引入课题，使学生心生疑问：为什么“大汗淋漓”却没有做功？从而激发学生探究的兴趣。还可以采用下面两种方法引入课题：
（1）讲故事：大华同学是一个品学兼优的好学生，不仅在学校里学习好，而且在家里也经常帮爸爸妈妈做一些力所能及的家务。星期天，大华上午去买了30斤大米，午饭后又帮妈妈收拾碗筷，接着又去井边帮爸爸把一大桶水提回家，累得满头大汗。大华的爸爸是个物理教师，他说：“大华今天很辛苦、很劳累，但从物理学的角度来看，你今天做这几项家务活时，并没有做功！”。大华同学百思不得其解。大华的爸爸说得对吗？这就是我们今天要研究的问题——怎样才叫做功？
（2）小游戏：在两块同样大小、一定厚度的木板上，各钉五枚铁钉，其中一块板上钉得浅些，另一块板上钉得很深，再准备两把老虎钳。请两位男同学用老虎钳拔钉子，个子小的同学拔钉得浅的钉子，个子大的同学拔钉得深的钉子。结果，小个子同学先将钉子拔完，大个子同学甚至一只钉子也没拔动。教师引导学生分析：两个人都用力拔钉子，消耗了体力，付出了劳动。小个子同学将钉子全部拔出来了，这是劳而有功，在物理学里我们称他做了功；大个子同学没有将钉子拔动，这是劳而无功，在物理学中我们称他没有做功。究竟什么叫功？怎样才算做功，今天我们就来研究这个问题。
怎样才叫“做功”
活动1 找找共同点
“活动1”让学生通过观察两种情况做功时的共同点，建立功的概念。
教材这样安排，一是为了避免抽象的说教，而通过联系生产和生活实际使学生感到亲切，从而激发学生主动探究的兴趣；二是渗透了科学方法。在教学中学生一般只注意到“物体移动了一段距离”，而忽视“物体移动的距离是在力的方向上”这一特点，建议老师要有目的地引导学生回答下列问题：
（1）这两幅图中同学的活动有什么共同点？（答：物体都移动了一段距离。）
（2）物体为什么会移动一段距离？（答：都受到了力的作用。）
（3）移动的距离和力之间有何关系？（答：是在力的作用下，沿力的方向上移动的距离。）
（4）综上所述，怎样才叫做功？（答：物体受到力，并沿这个力的方向移动一段距离。）
得出机械功的初步定义后，学生即可说出做功的两个必要的因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
此时可引导学生分析教材图13-1做的功等于零的道理。让学生明确：“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”。如果只有作用在物体上的力，而没有物体在该力的方向上通过的距离，这个力就没有对物体做功。
初中学生对知识的接受，在很大程度上依赖于表象，所以建立功的概念，只让学生观察活动1中的两幅图是不够的，为此教材又安排了“活动2”。
活动2 力对物体做了功吗
“活动2” 的目的是将“功”的概念运用到实际场景中，用功的两个必要因素判断力对物体是否做功，以加深对功的概念的理解。
（a）小鸟将虫子从地里叼起来的过程中，小鸟对虫子施加了力（方向向上），虫子从地里被叼出来的距离和该力的作用方向一致，所以，小鸟对虫子做了功；
（b）人将油桶沿斜面向上推，人对油桶持续用力，力的方向沿斜面向上，油桶在上升的过程中沿斜面移动的距离和该力的作用方向一致，因此，人对油桶做了功；
（c）杠铃被举在高处静止不动，尽管运动员对杠铃始终施加力，但由于杠铃没有移动距离，因此，运动员对杠铃施加的力没有做功。
然后让学生联系生活，列举更多做功和没做功的实例，以丰富学生的认识。教师也可以提供一些实例，让学生分析（如能播放一些生活实际场景的录像片，效果更好），以下例子可供参考：
（1）手提着木块不动，木块受几个力的作用？哪个力对木块做了功？为什么？（答：木块受到手的拉力和重力的作用；两个力对木块都没有做功，因为虽然有力作用在木块上，但木块并没有在这两个力的方向上移动距离。）
（2）放在水平木板上的小车，在水平拉力作用下前进了一段距离，拉力和重力这两个力对小车做功了吗？为什么？（答：拉力对小车做了功，重力对小车没做功。因为小车受到了水平向前的拉力，又在拉力的方向上通过了一段距离，所以拉力对小车做了功。而重力在竖直方向，小车的移动是水平方向的，不是在重力方向上移动的，所以重力对小车没做功。）
（3）工人推动小车在水平地面上前进。当工人停止用力后，小车还能向前运动一段距离，在这段距离上，工人还对小车做功吗？为什么？（答：不再对小车做功，因为此时小车虽然依靠惯性向前运动，它在水平方向上已不再受到拉力的作用，所以工人对小车不再做功。）
在学生讨论回答的基础上，归纳出三种不做功的情况，加深学生对做功的两个必要因素的理解：
（1）物体没有受到力的作用，靠惯性通过一段路程，也就是没有力做功（F=0）；
（2）物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程为零（s=0）；
（3）物体受力方向和物体运动的方向垂直（F与s的方向垂直）。
怎样测算功
关于功的计算公式、单位，可以直接告诉学生：既然物理学中规定“作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体作了功”，因此，“功的大小”就由力和物体移动的距离决定，由此引出功的计算公式，并介绍功的单位。也可板画图13-1，引导学生通过回答下面的问题，讨论总结功的计算公式：

图13-1
（1）如图13-1所示，水平面上的木块，受到水平方向的拉力F，使小车在力的方向上通过了一段距离，拉力对木块做功了吗？
（2）假设在甲这种情况下，木块受到的拉力为1N，通过的距离是s，拉力对木块做了1份功；那么，在乙、丙两种情况下，拉力F2分别做了多少份功？将结果填入下面的表格：
小车受到的拉力
小车沿力的方向通过的距离
拉力对小车所做的功
1N
s
1份功
2N
s

2N
2s

（3）分析表格数据，可知功的大小与力的大小和距离的大小有什么关系？（答：力越大，使物体移动的距离越远，做的功越多。功的大小跟作用在物体上的力成正比，跟物体通过的距离成正比。）
（4）如果用W表示功，用F表示力，用s表示物体在力的方向上通过的距离，（同时板书三个字母及对应的物理量名称），则功的大小可表示为W=Fs。
关于功的单位焦（J），要让学生弄清其来历，并尝试解释1J的物理含义（用1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离，所做的功为1J）。为了提高学生的兴趣，还可让学生按教材图13-5所示的方法把两个鸡蛋（或两个钩码）匀速举高1m，计算做的功，让学生对1焦耳功的大小形成感性认识。还可用多媒体课件播放有关焦耳在物理学方面的贡献和事迹，组织学生阅读，激发学生学习物理的兴趣，激励他们发奋学习，刻苦钻研。
活动3 怎样正确地测算功
“活动3” 的目的是帮助学生理解功的计算公式。通过对错例的分析、讨论，学生会发现：
（1）2000N的重力并没有对车子作功。因为重力的方向是竖直向下的，而车子是在水平方向上移动。
（2）要计算人拉车的力所做的功，就要用拉力的大小乘以车子在拉力方向上通过的距离。已知车子沿拉力的水平方向前进了5m，所以还需要知道拉力的大小。
“例题”通过具体实例，让学生练习运用公式计算功。该题的关键是要让学生明确：利用公式W=Fs计算功时，力F和移动的距离s要对应，即距离s必须是沿着力F的方向通过的距离。

机械功原理
机械功原理是机械的重要定律，是能量守恒在机械中的体现。学生在八年级已学过简单机械，这里可适当结合滑轮或杠杆，说明使用机械只能省力或省距离，但不能省功，让学生对机械功原理有初步的感性认识。

4．教学评价
课堂测评
1．图13-2所示四种情景中，人对物体做了功的是（ ）

图13-2
2. 一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30m．在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为（ ）
A．3000J     B．500J
C．150J     D．0J
图13-3
3.一位同学沿教学大楼的楼梯匀速登高了3m，该同学登楼做的功最接近（ ）
A.15000J B.1500J
C.150J D.15J
4. 如图13-3所示，有一重为10 N的物体，沿着长为2 m，高为1 m的光滑斜面自顶端滑下，重力做的功为 J。
5. 兰倩同学用500N的水平推力推着重为100N 的箱子在水平地面上前进了10m，则她对箱子做的功是 J，重力对箱子的做的功是 J。
6. 用拖拉机耕田，如果牵引力是28000N，拖拉机水平行驶了3km，那么它共做了多少功？
7.若质量是60kg的人骑重40kg电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取g=10N/kg，求：行驶10min，电动机对自行车做的功。
参考答案
1.C 2.D 3. B 4. 10 5.5000 0 6. W＝Fs＝ 28000N×3000m ＝8.4×107J 7.电动自行车在10min内移动的距离：s=vt=6m/s×600s=3600m，人和电动自行车的总重：G=mg=（40kg+60kg）×10N／kg=1000N，电动自行车的牵引力：F=0.02G=0.02×1000N =20N，电动机对自行车做的功W=Fs=20N×3600m=7.2×104J。

“自我评价与作业”指导
1．妇女做的功多。妇女对童车施加了推力，并使童车在推力的方向上通过了距离，所以她对童车做了功；而男人虽然对汽车施加了很大的力，但汽车并没有移动距离，所以他对汽车没有做功。 2．矿石的重量：G=mg=3.0×103kg×9.8N/kg=2.94×104N，矿井的深度：h===150m 3．F===500N 4.可获得以下信息：乘车地所在城市、发票编号、乘车时间、乘车里程、单价、车号等。W=Fs=3×103N×1520m=4.56×106J