§4.2.1

机械功

一、教学任务分析

本节学习机械功。机械功属于第四章《机械和功》的第二节。不仅为下一节“机械能”的学习打下了基础，也是高中学习动能定理、机械能守恒定律、能量的转化和守恒定律的基础。

本节内容在课程标准中为B级要求，需要学生理解功，同时需要学生能够运用生活、生产中的实例解释功的含义。理解做功的两个必要因素，知道功的计算公式；能根据公式进行简单的计算。

本节课的教学要求学生主动参与，在观察、实验、讨论的过程中建立功的概念，通过本课学习，学生将知道物理学中功的概念，知道功的两要素，并能计算功的大小。

授课班级8（3）班是个两级差异较大的班级。在本节课中，我不仅为理解能力较弱的同学设置了“小实验”，也为理解能力较强的同学设置了提高性的拓展类题目。以期不同类型的学生在本节课都有收获。

二、教学目标

1、知道功的概念；能用公式W

=

F·s进行简单计算，知道功的单位。

2、理解功的两要素。

3、能计算涉及滑轮的功的计算。

4、有将功的知识应用于生活和生产实际的意识，勇于探索与日常生活有关的“功”问题，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。

三、教学重点和难点

重点：用公式W

=

F·s进行简单计算。

难点：功的两要素的理解。对因为不受力而不做机械功的情况的判断。

四、教学资源

学生的座椅。自制PPT。

五、教学设计思路

本设计的内容为“机械功”、“功的两要素”两部分内容。

本设计的基本思路是：以观察生活中的实例为基础，以学生自主讨论、教师点拨为基本方法，建立机械功的概念，并能计算真实情境中物体做功的大小；通过“将椅子高举过头顶”的活动，理解做功的两个要素。

本设计要突出的重点是：用公式W

=

F·s进行简单计算。授课过程中，教师通过演示如何比较俩和尚所做机械功的大小，教给学生“机械功”简单计算的解题过程。学生则通过例题巩固学习W

=

F·s的简单计算。其中，例1—例2，学生口头回答；例3，学生需要上黑板规范板书。这样层层递进，引导学生学会机械功的简单计算。

本设计要突破的难点是：功的两要素的理解。授课过程中，通过学生将椅子举过头顶，演示“椅子停留在空中”阶段做功情况，引入了做功的两个要素。随后通过图片列举了不做功的三种情况：有力无距离，不做功；有距离无力，不做功；力与通过的距离方向垂直，不做功。针对最后一种情况，教师拓展介绍了高中阶段的“机械功”的计算公式，来解释为何“F⊥S”时也不做功。最后来自于活动卡上的小实验更是能够帮助学生形象理解“功的两要素”。

本节课的设计力图体现“学生主导、教师引导”的理念，通过活动、讨论、分组答题等形式，开动学生的脑筋，增强学生学习的兴趣等，以期达到教与学的最优结合。

六、教学流程

1.教学流程图

情景Ⅱ图片讨论论

机械功

情景Ⅰ

图片讨论论

活动Ⅱ讨论

功的要素

活动Ⅰ应用

W

=

F·s

情景Ⅲ讨论

活动Ⅲ应用

2.教学流程图说明及主要环节

情境Ⅰ

图片讨论（1分钟）

观察图片中的两个小和尚修寺庙的情景，讨论问题。

情景Ⅱ

图片讨论（6分钟）

观察图片中起重机做功的情景，讨论问题，引入“机械功”。

活动Ⅰ

应用（10分钟）

借助图片中的两个小和尚的做功，分析例题，教学W

=

F·s的简单计算。

活动Ⅱ

讨论（5分钟）

将椅子高举过头顶，讨论做功的要素。

情景Ⅲ

图片讨论（8分钟）

观察图片中做功的情景，讨论问题。

活动Ⅲ

应用（10分钟）

进行活动卡中的活动，体会机械功的含义。

巩固练习。

3．教学的主要环节

本设计为三个主要的教学环节：

第一环节

通过观察“两个小和尚修寺庙”的情景，建立“机械功”的概念。

第二环节

通过“将椅子高举过头顶”的活动，理解做功的两个要素。

第三环节

通过小实验，体会机械功的含义，巩固功的两要素。

七、教学过程

一>

引入

1、小故事

从前有座山，山上有座庙，庙里有三个和尚，一个老和尚，两个小和尚。有一天，庙里的院墙坏了，两个小和尚来修院墙。一个和尚使用400牛的力将较重的砖头拉到了2米高的院墙墙头；一个和尚使用110牛的力将较轻的瓦片拉到了8米高的屋顶。负责评估他俩贡献大小的老和尚就犯了愁：谁对寺庙的贡献大一些呢？

2、讨论：哪个和尚对寺庙的贡献大呢？

3、图片：用起重机按下图所示的三种方式分三次将物体匀速吊起

比较图片1与2：如果拉力相同，那么拉过的距离越大，贡献越大

比较图片1与3：如果拉过的距离相同，那么拉力越大，贡献越大

4、图片：两人用力和移动距离都不同，如何比较两人的贡献大小呢？

5、讲解：“贡献”有的时候也可以说成“功劳”：两个和尚谁的功劳大一些呢？从字面上来说，这个人

出工出力了，他就是有“功”之臣。但我们物理上的“功”不是这样说的。（引入“机械功”）

二>

新课

6、机械功（W）

1>定义：一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。（任何物理量都有符号，功的符号是W）

2>大小：W

=

F

S

3>单位：焦耳（焦），J

W=FS

→

1焦=1牛·米

→

1J=1N·m

理解：lJ的功等于1N的力使物体在力的方向上通过1m距离时，这个力对物体所做的功．

4>估测：将两个鸡蛋举高1米，举力做功约1焦

7、活动：介绍英国物理学家“焦耳”的生平以及带给我们的启迪。

8、图片：所以，我们可以通过计算俩和尚所做________的大小，来比较他们对寺庙贡献的大小。

（教师借此图片的计算，教给学生“机械功”简单计算的解题过程）

9、例题：例1—例2，找学生口头回答；

例3，找学生上黑板规范板书

例4，找学生将椅子举过头顶，演示“椅子停留在空中”阶段做功情况。（引入功的两要素）

10、归纳做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离

图片1：有力无距离，不做功

图片2：有距离无力，不做功

图片3：力与通过的距离方向垂直，不做功。

11、拓展：介绍高中阶段的“机械功”的计算公式。解释为何“F⊥S”时也不做功。

12、小实验：三位同学先一起提起座椅。A同学把座椅匀速举起；B同学提着座椅不动；C同学提着座椅在教室里走一段距离。提问三位同学自己是否做了功？

三>

小结与当堂巩固

四>

课后作业：自编习题（见附录）

附录：

§4.2.1

机械功

1、当一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了

______________，简称做了______________。

2、做功的两个必要因素，一是_________________________________________，二是____________________________________。

3、功的计算公式是___________________，在国际单位中，功的单位是_____________，功的单位用符

号______________表示。

4、把两个鸡蛋举高1米，举力对鸡蛋做功大约是

（）

A．0.1焦

B．1焦

C．10焦

D．100焦

5、你在把地面上的物理课本捡回课桌面这个过程中，你对课本所做的功约为

（）

A

200焦。

B

20焦。

C

2焦。

D

0.2焦。

6、大型塔式吊车使重物上升40米，是____________________力对____________________做了功；

瀑布从60米高处落下，是____________________力对____________________做了功。

7、一个重为600牛的大人和一个重为400牛的小孩进行登楼比赛，他们同时从底层出发，结果小孩比大人先到达六楼，那么（）

A．大人做功比小孩多

B．小孩做功比大人多

C．两人做功一样多

D．条件不足，无法判断

8、重量为0.2牛的物体从5米高处自由下落至地面，物体的重力做的功为_____________焦。

举重运动员把重1000牛的杠铃匀速举高1.8米，在此过程中运动员做的功是_____________焦。

重240牛的物体，在100牛的水平拉力作用下，沿水平地面前进了0.5米，在这个过程中拉力做功____________焦，重力做功______________焦。

9-1、如图，甲、乙两同学各用水平推力推一相同的木箱，甲推的木箱下面有轮子，乙推的木箱直接放在同样的水平地面上，若甲、乙都把木箱匀速向前推了1米的距离，则甲、乙两同学做的功（）

A

甲做的功多。

B

乙做的功多。

C

甲、乙做的功一样多。

D

无法确定。

9-2、用同样大小的水平拉力F，分别拉着甲、乙两个物体在水平面上移动。甲物体重80牛，在较光滑的水平面移动了2米，乙物体重50牛，在较粗糙的水平面移动了2米。则W甲___________W已（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

9-3、如图，甲、乙两同学用同样大小的水平推力推一相同的木箱，甲推的木箱下面有轮子，乙推的木箱直接放在同样的水平地面上，若甲、乙都把木箱向前推了

1米的距离，则甲、乙两同学做的功（）

A

甲做的功多。

B

乙做的功多。

C

甲、乙做的功一样多。

D

无法确定。

10、举重运动员在举起杠铃的过程中对杠铃____________________功，如果举起的杠铃在空中停了2.4

秒，则在这2.4秒中运动员对杠铃____________________功。（均选填“做”或“没做”）