10.3 做功了吗
教学目标
【知识与能力】
1.知道什么是机械功并认识做功的两个必要因素。
2.理解功的计算公式及功的单位并初步学会应用功的公式进行计算。
教学重难点
【教学重点】
理解做功的两个必要因素,能利用功的公式进行简单的计算。
【教学难点】
怎样才算做功。
课前准备
多媒体课件。
教学过程
一、新课引入
大家对功这个词并不陌生,如功课、功劳、立功、大功告成、事半功倍、用功学习等这
些词中“功”有的具有“成效”的意思,力学中所说的“功”就吸收了“成效”的意思。在
物理学上“做功”的含义是什么?怎样计算做功的多少?这节课我们就一起来探讨这些问题。
请同学们翻开教材 P195,第三节“做功了吗”。
二、新课教学
探究点一 什么是机械功
1.问题:我们所学的简单机械有哪些?请说说它们的优点和缺点。
学生回答:省力的费距离,费力的省距离。
那么力和距离之间到底存在着什么样的关系呢?为了评价机械的功效,机械师们提出了
“功”的概念,后来这一概念被引入到物理学中。
2.出示动滑轮提升重物的图片,探究机械功。
问题:图中拉力 F 等于多少?拉力 F 上升的距离是多少?
如果把拉力 F 与上升距离 s 相乘,得到的乘积正好等于物重 G 与物体上升高度 h 的乘积,
即 Fs=Gh。后来又发现使用其他机械也是如此。于是人们开始认识到,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。
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫作机械功,简称功。
探究点二 怎样才算做功
1.出示课件:某工人起吊重物,起重机起吊重物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。
2.出示图片:分析推力对小车做功,推力对小车向右的推力,小车在推力 F 的作用向
右移动一段距离 s。
3.提问:请同学们归纳一下,前面两个实例有什么共同点?(引导启发)
共同点——有作用力,在力的方向上通过一定距离。
归纳:通过以上总结,我们应建立这样一个认识: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。
4.出示图片:起重机和直升机吊起重物都是做功的实例,让学生分析判断起重机和直
升机是否对重物做功?
5.提问:做功到底由什么因素决定?请同学们归纳一下。
总结:由以上分析可知,不管是在水平方向,还是在竖直方向,功都是由作用在物体上
的力和物体在力的方向上通过的距离这两个必要因素决定的。
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。
出示课件:关于不做功的三种情况,让学生根据做功的两个必要因素判断,并分析归纳
结论。
出示课件:出示不做功的三种情况,下面的同学判断。
多媒体展示:(1)物体虽然受力,但没有在力的方向上移动距离(F≠0,s=0)——劳而
无功。
(2)物体虽然移动了距离,但在运动方向上没有受到力(F=0,s≠0)——不劳无功。
(3)物体受力方向与物体移动距离的方向垂直(F≠0,s≠0,F⊥s)——垂直无功。
总结:所以物理学中的“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”的含义要狭窄且严格得
多。譬如一个人在水平地面担了一天水,他当然是工作了,但从物理学角度来说,他基本上
没有对水做功。
探究点三 怎样计算功
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(功的定义式)
3.单位:焦耳(1 焦=1 牛·米)。
多媒体展示:例:一台拖拉机耕地时,牵引力是 28500 牛,前进了 1000 分米,此拖拉
机牵引力做了多少功?
解:根据 W=F×s=28500N×100m=2.85×106J。
答:此拖拉机牵引力做了 2.85×106J 功。
三、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作机械功,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的距离。
2.不做功的三种情况:
(1)F≠0,s=0——劳而无功;
(2)F=0,s≠0——不劳无功;
(3)F≠0,s≠0 且 F⊥s——垂直无功。
三、怎样计算功
1.物理学中规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
2.公式:W=Fs(F=W
s
,s=W
F
)。
3.单位:焦耳,简称:焦,符号:J。1 焦耳=1 牛顿·米。
四、教学反思
这节课我们学习功的概念。物理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
垂直时是不做功的。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。