初中物理11.1功导学案

第十一章功和机械能

NO1：第一节功

【教学目标】：

1．知识与技能

◆知道做功的两个必要因素。

◆解功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。

◆知道使用任何机械都不能省功。

【预习生成】

1．杠杆可以分为几类？各有什么优缺点？

２．前面我们学习了简单机械，有的能省力，有的能省距离，仔细观察你所见到的机械，看有没有既能省力，又能少移动距离，即能省功的？

３．设计一个什么样的实验就能验证使用机械不能省功？

【新知探究】

如上图，用细绳拉着木块在水平桌面前进，木块受到几个力的作用？作出它的受力示意图，哪个力对木块的移动作出了贡献？

在力学中，我们把对木块的移动作出贡献的这个力，说它对物体做了功，这节课我们就来学习有关功的一些知识。

【自主学习】：功

1．让学生自学课本第一、二自然段，完成以下问题：

力学主要是研究的关系。如果一个作用中物体上，物体在，力学里就说这个力做了功。2．请学生观察教材图15．1-1中力做功和15．1-2中力不做功的实例，分

析、总结一下力学中的做功有哪些共同特点？小组内讨论总结。

我们的结论是要想做功必须同时具备和。【想想议议】

1．接下来看老师这里的几个例子是否有做功的情况存在？

（1）你把书包举高过程的中是否对书包做功？

（2）举在高处停留不动的过程中是否做功？

（3）张明同学提着书包在水平方向上匀速移动一段距离，张明对书包做功了吗？

（4）李强同学用脚踢足球，足球在地面上滚动了一段距离，脚对足球做功了吗？

（5）小球在光滑水平地面做匀速直线运动，小球在竖直方向上受什么力的作用？是否做功？在水平方向上是否受力？是否做功？

通过以上几个实例我知道有三种情况不做功：

1．

2．

3．

【自主学习】：功的计算

1.做功必须有力和距离，那么我们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？指导学生带着问题去阅读教材。

在力学中，把叫做功。力学中的“功”的公式是

“功”的单位是

2.焦耳的物理意义是

。

3.出示焦耳的照片，了解焦耳的事迹和成就。

焦耳（1818～1889）是英国物理学家。1818年12月24日生于

索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位*自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转向对功热转化的实验研究。 1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。

【学以致用】

1.质量为50Kg的雪橇上装载了350Kg的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马运货时做的功。（g=10N/Kg）

小贴士：①在使用公式求功之前，要明确哪个力做功。

②要搞清力的大小：对于本题来说，要写出拉力等于摩擦力等于多少。

③要注意单位的统一。

2.一质量为2000Kg的小车在拉力作用下沿水平路面前进了400m，做了3×105J的功，求拉力的大小和重力所做的功。

【课内探究】功的原理

通过前面的学习，我们知道使用简单机械有的能省力，有的能省距离，根据课前预习考虑一下，它们能不能在省力的同时也省距离，也就是能省功呢？【想想议议】

为了探究使用机械是否省功，就需要比较什么？需要测量哪些物理量？需要计算哪些量？我们该怎样来探究？需要选择哪些实验器材？（学生讨论后，阐明自己小组的结论，教师选取两个思路清晰的小组上台演示。下面的同学帮他们做好记录和计算。）

图1 图2

小贴士：◆使用机械对物体做的功等于不用机械时人直接对物体所做的功，使用机械时所做的功是指人对机械做的功。

◆探究杠杆做功时，手的拉力方向要始终竖直向上。这样虽然砝码和

手的运动轨迹都是圆弧，但是由于重力方向始终竖直向下，手的拉

力方向始终竖直向上，所以它们做功的距离是沿力的方向的距离，

即h和s，而不是弧长或弦长。

◆注意：该实验可改为用弹簧测力计测出拉力大小，这样计算出的使

用机械时做的功比不用机械时做的功多，便于学生理解功的原理。

师生评价实验过程与方法，教师点拨，师生共同讨论、分析实验数据，得出结论。

使用机械所做的功，都不会少于不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。它是一切机械都遵循的普遍原理，是人们经过很长时间的研究，在大量实践的基础上得出的。所以不可能有既省力又省距离的机械。

【达标检测】

1．用10N竖直向上的拉力，使放在水平地面上重为8N的物体竖直向上移动了2米，则拉力做功为__________J。

2．林雨将掉在地上的物理课本拾回桌面，所做的功接近于____________。3．放学后，小明背着重40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m 高的四楼才回到家，则他在回家的过程中的书包所做的功为____________。

4．斜坡长10m，顶端与底端的竖直高度为6m，当小莉沿着斜坡用F=100N的力把一质量为10kg的货箱从斜坡底端缓慢地推到斜坡顶端的过程中，她对货箱做的功为____________J，货箱克服斜坡的摩擦力做的功是____________J。（g取10N/kg）。

5．举重运动员在2s的时间内，用1200N的力把杠铃匀举高2m，在这段时间内他对杠铃做的功是____________J。若他举起后在空中停留3s，在这3s内对杠铃做的功是____________J。

6．小明体重是500牛，他提着重100牛的水桶在水平地面上前进10米，水桶高度始终不变，小明对水桶做功（）

A、100牛焦

B、0焦

C、5000焦

D、功的大小无法计算7．如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则（）

A、重力做的功是500J

B、拉力大小为100N

C、拉力大小为120N

D、拉力做的功为100J

8．某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停