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沪科版八年级全册第三节 做功了吗教学设计
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这是一份沪科版八年级全册第三节 做功了吗教学设计，共9页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观，跟进训练等内容，欢迎下载使用。
设计说明
本节内容有：机械功，怎样才算做功，怎样计算功。在生产劳动中使用了许多简单机械，但省力的机械不省距离，省距离的机械不省力。为了评价机械的功效，人们提出了“功”的概念。在讲“怎样才算做功”时，通过大量事例让学生认识怎样才算做功，并引导学生利用身边事物进行体验，如推物理课本在桌面上运动、将物理课本举到头顶、搬讲台等，使学生切实有所体会。
教学目标
【知识与技能】
1.理解做功的两个必要因素，能判断在什么情况下做功，在什么情况下不做功。
2.理解功的计算公式W=Fs并能用来计算，知道功的单位。
【过程与方法】
1.通过学习，培养学生从物理现象和实验中归纳简单的科学规律的能力，能尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。
2.培养学生初步的分析概括能力。
【情感、态度与价值观】
1.培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品或新器件中的物理学原理的兴趣。
2.树立学生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
3.结合教材和联系生活实际，培养学生的学习兴趣和热爱生活的情感。
重点难点
教学重点
理解做功的两个必要因素并能运用公式进行计算。
教学难点
理解做功的两个必要因素，能判断在什么情况下做功，不做功。
教学方法
讨论法：通过提问、讨论等方式,培养学生主动思考的学习意识。
教具、学具
定滑轮、动滑轮、细绳、物体、光滑的木板、钢珠。
授课时数
1课时
教学过程
导入新课
我们平时常说到“做工”，日常“做工”是指“读书”“工作”“劳动”，认为花费了力气一定能做功，不会徒劳无功。物理学中也有“做功”，可是物理学中的“做功”与日常生活中所说的“做工”有着不同的含义。
讲授新课
一、机械功
我们前面学过用动滑轮提升重物，不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦的情况下，发现动滑轮由2段绳承担时，拉力F就是物重的12，拉力上升的距离s是重物上升高度ℎ的2倍。如果把拉力F与上升距离s相乘，正好等于物重G与物体上升高度ℎ的乘积，即Fs＝Gℎ。后来人们发现使用其他机械也是如此，人们逐渐认识到力和物体在力的方向上移动距离的乘积，是一个有意义的物理量。物理学中把力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积叫做机械功，简称功。
二、怎样才算做功
1.引导学生分析图中做功了吗？总结一个物体对另一个物体做功的条件。
2.举例分析做功的情况
（1）学生实验：用手推物理课本在桌面上运动。
教师提问：你推书前进时做功了吗？为什么？
生：做功了。因为人对书施了力，书在力的方向上通过了距离。
（2）学生实验：把物理书举到头顶上。
教师提问：你对书做功了吗？为什么？
生：做功了。因为我对书施了力，书在力的方向上通过了距离。
（3）教师演示：沿斜面将物理书从底端拉到顶端。
然后提问：我对书做功了吗？为什么？
生：做了。因为您对书施了力，书在力的方向上通过了距离。
教师表扬激励学生回答问题的很好。
然后提问：通过对刚才一组做功实验的分析，谁能说出做功需要哪些要素？
（学生举手回答，教师板书）
做功的要素： = 1 \* GB3 ①作用在物体上的力
= 2 \* GB3 ②物体在力的方向上通过一段距离
（4）学生实验：请班上力气最大的学生上前搬讲台，但没有搬动。
教师提问：此同学对讲台做功了吗？为什么？
生：没有。因为他虽然对讲台施了力，但讲台在力的方向上没有通过距离。
师：对。
（5）教师演示：将钢珠在光滑的水平木板上依靠惯性滚动，讨论有没有力对钢珠做功吗？为什么？
生：没有。因为钢珠虽然在水平方向上通过了距离，但它在水平方向上并没有受到力。
（6）学生实验：让一名学生扛起方凳由最前排走向最后排，讨论该同学对方凳做功了吗？为什么？（这个情况较难，教师要注意提示，引导学生进行分析）
生：没有。因为他对方凳施的力是向上的，但方凳移动的距离是水平的，距离不是力的方向上的距离，这时力和距离垂直，这种情况不做功。
教师总结提问：同学们分析得太好了。那么谁能说出不做功的情况分为哪几种呢？
（学生举手回答，教师板书）
不做功的情况：s=0 ，F=0，F⊥s。并指出第一种情况是缺距离无功，第二种情况是缺力无功，第三种情况是垂直无功，它与第一种情况的区别是：第一种情况物体没动，第三种情况物体动了。
师：要求学生举出两个做功与不做功实例。
【跟进训练】
1.判断：
（1）只要有力作用在物体上，力就对物体做了功。（错）
（2）有力作用在物体上，物体又移动了距离，力就对物体做了功。（错）
（3）有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了距离，那么这个力就对物体做了功。（对）
2.下列情况中是否有力对物体做了功？如果有，请说明是什么力做功。
（1）手提着水桶不动。（没有做功）
（2）手提着水桶在水平路面上前进。（没有做功）
（3）苹果从树上掉下来。（重力做功）
（4）把箱子从一楼搬到四楼。（举力对箱子做功）
三、怎样计算功
1.教师分析图中甲、乙、丙三种情况下
（1）甲与乙相比，哪个做功多？
（2）乙与丙相比，哪个做功多？
结论：同一物体受力越大，使物体移动距离越大，这个力做功越多。
2.启发学生概括：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
进而得出功的公式： W =Fs
3.学生阅读教材了解功的单位：焦（J）以及1J的物理意义，知道1J的大小。
1J=1N·m——物体在1N力的作用下，在力的方向上前进了1m，则这个力对物体做了1J的功。用手慢慢匀速举起两个鸡蛋，升高1m时，手对鸡蛋做的功差不多就是1J。
请学生估算：一名普通学生上一层楼大约所做功的多少？
分析：一名普通学生质量约为50kg，所受的重力为500N，一层楼高约为3m，故一名普通学生上一层楼大约所做功为。
4.教师强调：（1）使用W=Fs时单位统一；（2）做功时F不能突然撤去；（3）做功的多少只由 W=Fs决定，跟物体是做匀速直线运动还是变速直线运动无关；（4）此处“牛顿·米”与杠杆平衡条件计算力和力臂乘积的“牛顿·米”是不同的。
出示例题
例1：人拉着重为2 000 N的车子沿水平方向前进5m，人拉车的力做的功是多大？
演示：人拉车的力做的功是：W=Fs=2000 N×5 m =10 000 J＝104 J。
分析：综上可知，不能简单地说“有了力有了距离就把它们相乘就得到功，要明确是什么力做功，力的方向上通过了多少距离。”
提问：要计算出人拉车的力所做的功还必须知道什么？（拉力的大小）
若人用了400N的拉力拉车子，拉力做的功是多大？板演过程。
例2：重力为100N的物体，受到20N的水平拉力，在水平面上匀速前进5m，则重力做功是多少焦，拉力做功是多少焦？
解：物体在水平方向前进5m，在竖直方向没有移动距离
故重力做功为0J
已知：拉力F=20N，物体在拉力方向上移动距离为5m
由功的计算公式W=Fs=20N×5m=100J。
（教师讲解，板演解题步骤，规范计算题格式）
【跟进训练】
1.对于功的理解，下列说法正确的是（ D ）
A.作用在物体上的力越大，做的功就越大
B.物体移动的距离越长，做的功就越多
C.有力作用在运动的物体上，做的功就越多[来源:学。科。网]
D.有力作用在物体上，物体在力的方向上移动距离才算力对物体做了功
2.某人用50N的力，将重30N的铅球抛出8m远，这个人对铅球做的功为（ D ）
A.400J B.240J C.0J D.无法计算
3.在水平桌面上，将重20N的木块沿直线匀速向前推了5m，所用的推力是4N，撤去推力后，木块由于惯性又前进 1m后停止，则推力做功 20 J，重力做功 0 J。
4.在水平地面上，小明用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m，他做了多少功？如果他把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？
解：推力做功为W1=Fs=50N×10m=500J
他将箱子匀速举高1.5m，做功为W2=Gℎ=100N×1.5m=150J。
课堂小结
一、机械功
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。
二、怎样才算做功
1.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一段距离。
2.不做功的情况：
（1）s=0 （缺距离无功）；（2）F=0 （缺力无功）；（3）F⊥s（垂直无功）。
三、怎样计算功
1.公式：功=力×在力的方向上通过的距离
W=Fs (F=Ws，s=WF)
2.单位：焦耳，简称：焦，符号：J。1焦耳＝1牛顿·米。
3.对公式的理解：（1）使用W=Fs时单位统一；（2）做功时F不能突然撤去；（3）做功的多少只由 W=Fs决定，跟物体是做匀速直线运动还是变速直线运动无关；（4）此处“牛顿·米”与杠杆平衡条件计算力和力臂乘积的“牛顿·米”是不同的。
当堂达标
1.如图所示，以下实例所列举的几个力中，没有对物体做功的力是（ ）
A．船在水的作用下前进 B．静止的小车在拉力的
一段距离 作用下向前运动
C．汽车在刹车阻力的作 D．当杠铃静止后，举重运
用下滑行了一段距离 动员对杠铃的支持力
答案：D
2.中学生小明从地上捡起一个鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，此过程中他对鸡蛋做的功约为（ ）
A．1J B．2J C．10J D．20J
答案：A
3.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离s，力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，则（ ）
甲 乙 丙
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
答案：C
4.丽丽同学用一个距离地面3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，她至少做功（ ）
A．400J B．600J C．800J D．1000J
答案：A
5.做功的两个必要因素是：作用在物体上的力和物体在____________通过的一段距离。
答案：力的方向上
6.用20N的力沿水平方向，将重200N的物体向前推动4m，推力所做的功为_______J；接着再将此物体，匀速向上托举1m，托力所做的功是______J。
答案：80 200
7．如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向300N的力匀速将重为1 200 N的木箱推到车上。求：
(1)推力对木箱做的功是多少焦耳？
(2)克服重力做功多少焦耳？
解：(1)推力沿斜面推动木箱，木箱移动的距离等于斜面的长度为5m，故推力对木箱做的功为W1=Fs=300N×5m＝1 500J；
(2)木箱在竖直方向上移动的距离等于斜面的高度为1m，则克服木箱重力做的功为W2=Gℎ=1 200N×1m＝1 200J。
板书设计
第三节 做功了吗
一、机械功
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。
二、怎样才算做功
1.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一段距离。
2.不做功的情况：
（1）s=0 （缺距离无功）；（2）F=0 （缺力无功）；（3）F⊥s（垂直无功）。
三、怎样计算功
1.公式：功=力×在力的方向上通过的距离
W=Fs (F=Ws，s=WF)
2.单位：焦耳，简称：焦，符号：J。1焦耳＝1牛顿·米。
教学反思
设计说明
本节内容有：机械功，怎样才算做功，怎样计算功。在生产劳动中使用了许多简单机械，但省力的机械不省距离，省距离的机械不省力。为了评价机械的功效，人们提出了“功”的概念。在讲“怎样才算做功”时，通过大量事例让学生认识怎样才算做功，并引导学生利用身边事物进行体验，如推物理课本在桌面上运动、将物理课本举到头顶、搬讲台等，使学生切实有所体会。
教学目标
【知识与技能】
1.理解做功的两个必要因素，能判断在什么情况下做功，在什么情况下不做功。
2.理解功的计算公式W=Fs并能用来计算，知道功的单位。
【过程与方法】
1.通过学习，培养学生从物理现象和实验中归纳简单的科学规律的能力，能尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题。
2.培养学生初步的分析概括能力。
【情感、态度与价值观】
1.培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，勇于探究日常用品或新器件中的物理学原理的兴趣。
2.树立学生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
3.结合教材和联系生活实际，培养学生的学习兴趣和热爱生活的情感。
重点难点
教学重点
理解做功的两个必要因素并能运用公式进行计算。
教学难点
理解做功的两个必要因素，能判断在什么情况下做功，不做功。
教学方法
讨论法：通过提问、讨论等方式,培养学生主动思考的学习意识。
教具、学具
定滑轮、动滑轮、细绳、物体、光滑的木板、钢珠。
授课时数
1课时
教学过程
导入新课
我们平时常说到“做工”，日常“做工”是指“读书”“工作”“劳动”，认为花费了力气一定能做功，不会徒劳无功。物理学中也有“做功”，可是物理学中的“做功”与日常生活中所说的“做工”有着不同的含义。
讲授新课
一、机械功
我们前面学过用动滑轮提升重物，不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦的情况下，发现动滑轮由2段绳承担时，拉力F就是物重的12，拉力上升的距离s是重物上升高度ℎ的2倍。如果把拉力F与上升距离s相乘，正好等于物重G与物体上升高度ℎ的乘积，即Fs＝Gℎ。后来人们发现使用其他机械也是如此，人们逐渐认识到力和物体在力的方向上移动距离的乘积，是一个有意义的物理量。物理学中把力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积叫做机械功，简称功。
二、怎样才算做功
1.引导学生分析图中做功了吗？总结一个物体对另一个物体做功的条件。
2.举例分析做功的情况
（1）学生实验：用手推物理课本在桌面上运动。
教师提问：你推书前进时做功了吗？为什么？
生：做功了。因为人对书施了力，书在力的方向上通过了距离。
（2）学生实验：把物理书举到头顶上。
教师提问：你对书做功了吗？为什么？
生：做功了。因为我对书施了力，书在力的方向上通过了距离。
（3）教师演示：沿斜面将物理书从底端拉到顶端。
然后提问：我对书做功了吗？为什么？
生：做了。因为您对书施了力，书在力的方向上通过了距离。
教师表扬激励学生回答问题的很好。
然后提问：通过对刚才一组做功实验的分析，谁能说出做功需要哪些要素？
（学生举手回答，教师板书）
做功的要素： = 1 \* GB3 ①作用在物体上的力
= 2 \* GB3 ②物体在力的方向上通过一段距离
（4）学生实验：请班上力气最大的学生上前搬讲台，但没有搬动。
教师提问：此同学对讲台做功了吗？为什么？
生：没有。因为他虽然对讲台施了力，但讲台在力的方向上没有通过距离。
师：对。
（5）教师演示：将钢珠在光滑的水平木板上依靠惯性滚动，讨论有没有力对钢珠做功吗？为什么？
生：没有。因为钢珠虽然在水平方向上通过了距离，但它在水平方向上并没有受到力。
（6）学生实验：让一名学生扛起方凳由最前排走向最后排，讨论该同学对方凳做功了吗？为什么？（这个情况较难，教师要注意提示，引导学生进行分析）
生：没有。因为他对方凳施的力是向上的，但方凳移动的距离是水平的，距离不是力的方向上的距离，这时力和距离垂直，这种情况不做功。
教师总结提问：同学们分析得太好了。那么谁能说出不做功的情况分为哪几种呢？
（学生举手回答，教师板书）
不做功的情况：s=0 ，F=0，F⊥s。并指出第一种情况是缺距离无功，第二种情况是缺力无功，第三种情况是垂直无功，它与第一种情况的区别是：第一种情况物体没动，第三种情况物体动了。
师：要求学生举出两个做功与不做功实例。
【跟进训练】
1.判断：
（1）只要有力作用在物体上，力就对物体做了功。（错）
（2）有力作用在物体上，物体又移动了距离，力就对物体做了功。（错）
（3）有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了距离，那么这个力就对物体做了功。（对）
2.下列情况中是否有力对物体做了功？如果有，请说明是什么力做功。
（1）手提着水桶不动。（没有做功）
（2）手提着水桶在水平路面上前进。（没有做功）
（3）苹果从树上掉下来。（重力做功）
（4）把箱子从一楼搬到四楼。（举力对箱子做功）
三、怎样计算功
1.教师分析图中甲、乙、丙三种情况下
（1）甲与乙相比，哪个做功多？
（2）乙与丙相比，哪个做功多？
结论：同一物体受力越大，使物体移动距离越大，这个力做功越多。
2.启发学生概括：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
进而得出功的公式： W =Fs
3.学生阅读教材了解功的单位：焦（J）以及1J的物理意义，知道1J的大小。
1J=1N·m——物体在1N力的作用下，在力的方向上前进了1m，则这个力对物体做了1J的功。用手慢慢匀速举起两个鸡蛋，升高1m时，手对鸡蛋做的功差不多就是1J。
请学生估算：一名普通学生上一层楼大约所做功的多少？
分析：一名普通学生质量约为50kg，所受的重力为500N，一层楼高约为3m，故一名普通学生上一层楼大约所做功为。
4.教师强调：（1）使用W=Fs时单位统一；（2）做功时F不能突然撤去；（3）做功的多少只由 W=Fs决定，跟物体是做匀速直线运动还是变速直线运动无关；（4）此处“牛顿·米”与杠杆平衡条件计算力和力臂乘积的“牛顿·米”是不同的。
出示例题
例1：人拉着重为2 000 N的车子沿水平方向前进5m，人拉车的力做的功是多大？
演示：人拉车的力做的功是：W=Fs=2000 N×5 m =10 000 J＝104 J。
分析：综上可知，不能简单地说“有了力有了距离就把它们相乘就得到功，要明确是什么力做功，力的方向上通过了多少距离。”
提问：要计算出人拉车的力所做的功还必须知道什么？（拉力的大小）
若人用了400N的拉力拉车子，拉力做的功是多大？板演过程。
例2：重力为100N的物体，受到20N的水平拉力，在水平面上匀速前进5m，则重力做功是多少焦，拉力做功是多少焦？
解：物体在水平方向前进5m，在竖直方向没有移动距离
故重力做功为0J
已知：拉力F=20N，物体在拉力方向上移动距离为5m
由功的计算公式W=Fs=20N×5m=100J。
（教师讲解，板演解题步骤，规范计算题格式）
【跟进训练】
1.对于功的理解，下列说法正确的是（ D ）
A.作用在物体上的力越大，做的功就越大
B.物体移动的距离越长，做的功就越多
C.有力作用在运动的物体上，做的功就越多[来源:学。科。网]
D.有力作用在物体上，物体在力的方向上移动距离才算力对物体做了功
2.某人用50N的力，将重30N的铅球抛出8m远，这个人对铅球做的功为（ D ）
A.400J B.240J C.0J D.无法计算
3.在水平桌面上，将重20N的木块沿直线匀速向前推了5m，所用的推力是4N，撤去推力后，木块由于惯性又前进 1m后停止，则推力做功 20 J，重力做功 0 J。
4.在水平地面上，小明用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m，他做了多少功？如果他把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？
解：推力做功为W1=Fs=50N×10m=500J
他将箱子匀速举高1.5m，做功为W2=Gℎ=100N×1.5m=150J。
课堂小结
一、机械功
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。
二、怎样才算做功
1.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一段距离。
2.不做功的情况：
（1）s=0 （缺距离无功）；（2）F=0 （缺力无功）；（3）F⊥s（垂直无功）。
三、怎样计算功
1.公式：功=力×在力的方向上通过的距离
W=Fs (F=Ws，s=WF)
2.单位：焦耳，简称：焦，符号：J。1焦耳＝1牛顿·米。
3.对公式的理解：（1）使用W=Fs时单位统一；（2）做功时F不能突然撤去；（3）做功的多少只由 W=Fs决定，跟物体是做匀速直线运动还是变速直线运动无关；（4）此处“牛顿·米”与杠杆平衡条件计算力和力臂乘积的“牛顿·米”是不同的。
当堂达标
1.如图所示，以下实例所列举的几个力中，没有对物体做功的力是（ ）
A．船在水的作用下前进 B．静止的小车在拉力的
一段距离 作用下向前运动
C．汽车在刹车阻力的作 D．当杠铃静止后，举重运
用下滑行了一段距离 动员对杠铃的支持力
答案：D
2.中学生小明从地上捡起一个鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，此过程中他对鸡蛋做的功约为（ ）
A．1J B．2J C．10J D．20J
答案：A
3.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离s，力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，则（ ）
甲 乙 丙
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
答案：C
4.丽丽同学用一个距离地面3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，她至少做功（ ）
A．400J B．600J C．800J D．1000J
答案：A
5.做功的两个必要因素是：作用在物体上的力和物体在____________通过的一段距离。
答案：力的方向上
6.用20N的力沿水平方向，将重200N的物体向前推动4m，推力所做的功为_______J；接着再将此物体，匀速向上托举1m，托力所做的功是______J。
答案：80 200
7．如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向300N的力匀速将重为1 200 N的木箱推到车上。求：
(1)推力对木箱做的功是多少焦耳？
(2)克服重力做功多少焦耳？
解：(1)推力沿斜面推动木箱，木箱移动的距离等于斜面的长度为5m，故推力对木箱做的功为W1=Fs=300N×5m＝1 500J；
(2)木箱在竖直方向上移动的距离等于斜面的高度为1m，则克服木箱重力做的功为W2=Gℎ=1 200N×1m＝1 200J。
板书设计
第三节 做功了吗
一、机械功
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。
二、怎样才算做功
1.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一段距离。
2.不做功的情况：
（1）s=0 （缺距离无功）；（2）F=0 （缺力无功）；（3）F⊥s（垂直无功）。
三、怎样计算功
1.公式：功=力×在力的方向上通过的距离
W=Fs (F=Ws，s=WF)
2.单位：焦耳，简称：焦，符号：J。1焦耳＝1牛顿·米。
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