第三节 功

教学目标

一、知识与技能

1. 结合实例认识机械工的概念，理解做功的两个必要因素，能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。

2. 理解功的计算公式 ，并能进行相关计算，知道功的单位是焦（ J ）。

二、过程与方法

1. 通过从实例中认识做功需要两个必要因素的过程，学习从物理现象中归纳简单规律的方法。

2. 通过学习活动，使学生掌握功的计算方法。

三、情感态度和价值观

1. 通过学习活动，引导学生积极思考，使学生有克服困难的信心，能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦。

2. 通过对生活中实例的解释，让学生体会到物理知识的应用，增强学生学习物理知识的欲望。

教学重点：理解做功的两个必要因素。

教学难点：能够正确的理解、计算功。

教学准备： 滑轮、砝码、细绳、小车、木块、图钉、弹簧秤、木槽、铁球。

教学过程

一、引入新课

（回忆这本书的力学部分，主要是研究力和运动的规律性知识，本章主要讨论力和运动的一个重要概念。）

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、用功学习等等。这些词中有的 功具有 “成效”（板书在黑板右侧）的意思，力学里所说的“功”就吸收了“成效”的意思，当然在力学中还有它严格的含义。

二、新课学习

（一）功的概念

以下我们要通过物理小实验，借此来理解物理学中的“功”，为此我们演示实验并归纳得出功的两个必要因素。

板书 1 ．功的两个必要因素：

演示：教师用不同颜色的粉笔在黑板上标出箭头及 F 、 s 。

指出： F 这个力作用在物体上，而且在这个 F 力的作用下，有了通过一段距离 S 的成效，那么，力和运动具有这种关系的，物理学里就说这个拉力做了功。任何一种机械在工作时，都必须对工作对象施以力的作用，还必须使工作对象沿着力的方向移动一段距离。

如果对物体用了力，并使 物体沿力的 方向移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了机械功。就像物体在 F 的作用下，沿着力的方向向上移动了距离 s 。我们 就说力 F 对物体做了功。

现在想一想，功的两个必要因素是什么？你知道了吗？

你们说的真好，力 和沿力的 方向通过的距离就是机械功不可缺少的两个因素。 这两个因素是严格的，缺一不可。

板书：功等于作用在物体上的力与 物体沿力方向 通过的距离的乘积。用 F 表示力， s 表示 物体沿力的 方向通过的距离， W 表示功。功可以表示为 。还记得力和距离的单位各是什么吗？你能 推断出功的 单位吗？

单位：力的单位是 N ，距离的单位是 m ，公的单位就是 N · m ，叫做焦耳，简称焦（ J ）。

1J=1N · m

（二）做功

我们知道了做功的两个重要因素，那到底怎样判断是不是做功了呢？ 请同学注意以下的物理小实验，看这些物体或者力是否对物体做功了？看谁能准确无误地掌握了功的两个因素。

1. 小明用力 推一块 大石头，但没有推动。

因为石头没被推动，所以在力的方向上没有距离，也就是说小明并没有对大石头做功。

2. 踢出去的足球，滚动了 12 米 的距离。

足球被踢出去之后，是依赖惯性滚动，在滚动的方向上没有受到外力的作用，没有做功。

3. 请同学们再注意下面的演示实验，用功的两个必要的因素来判断外力是否做功了。手提砝码在水平方向上匀速地移动了一段距离。

人对砝码的拉力是否做功了？虽然力是作用在砝码上，但砝码所移动距离的方向跟砝码受力的方向垂直，故拉力并没有对砝码做功，或者说拉力所做的功等于零。可见当力和移动的距离方向垂直时，这个力也不做功。

通过刚在的实例，我们知道，不是有力、有距离，就是做功了，我们还要分析他们的方向。接下来，我们来分析一下这个推出去的小铁球在木槽中滚动的过程。

问：小铁球开始阶段的受力 Ｆ 作用，至 A 点处撤去外力作用，由于惯性，它仍可经 B 运动至 C ，小球在水平方向上移动了 S 的距离，推力是否对铁球做功了？

正确的回答明确哪个阶段：

在Ａ点之前，推力 Ｆ 是对物体做了功，而在Ａ点之后，推力 Ｆ 已经不存在，当然不会做功。

强调：做功的两个因素是严谨的，用两个因素去鉴别就不会出现结论的错误。小球从 A 至 C 虽有一段距离，它在水平方向上没有受推力的作用而是靠它的惯性，所以推力并没有对小球做功。

以上我们已经解决了，力做功的两个必要因素。如果我们已经确定了物体做了功，那么需要解决物体做功的多少，也就是我们怎样把物体做功的多少计算出来。

（三）功的计算：

功的计算公式： ，在计算功时，找到力的大小和对应方向上移动的距离，相乘就可以得到功的大小。

如何计算出水平推力对箱子所做的功。

已知： F ＝ 50N 、 S ＝ 10m 、 G ＝ 100N 。

求： W

解：在水平方向上，推力 F 根推动 箱子移动了 10m 的距离。

跟据 ＝ 50N × 10m ＝ 500J 。

在重力的方向上，箱子并没有移动，所以重力并没有做功。

答：水平推力对箱子所做的功为 500J 。

讨论：根据上题如何改变条件，利用功的计算公式可以与物重 G 有关，而与水平推力 F 无关。提示：在重力的方向上移动，而在水平方向没有移动。

三、小结

功的两个重要因素： 1. 作用在物体上的力， 2. 物体沿力的 方向通过的距离。

功的计算：

四、板书设计

第三节 功

一、功的概念

1. 功的两个重要因素： 1. 作用在物体上的力， 2. 物体沿力的 方向通过的距离。

2. ，单位 J ， 1J=1N · m 。

二、做功

三、功的计算