§4.2.1

機械功

一、教學任務分析

本節學習機械功。機械功屬于第四章《機械和功》的第二節。不僅為下一節“機械能”的學習打下了基礎，也是高中學習動能定理、機械能守恒定律、能量的轉化和守恒定律的基礎。

本節內容在課程標準中為B級要求，需要學生理解功，同時需要學生能夠運用生活、生產中的實例解釋功的含義。理解做功的兩個必要因素，知道功的計算公式；能根據公式進行簡單的計算。

本節課的教學要求學生主動參與，在觀察、實驗、討論的過程中建立功的概念，通過本課學習，學生將知道物理學中功的概念，知道功的兩要素，并能計算功的大小。

授課班級8（3）班是個兩級差異較大的班級。在本節課中，我不僅為理解能力較弱的同學設置了“小實驗”，也為理解能力較強的同學設置了提高性的拓展類題目。以期不同類型的學生在本節課都有收獲。

二、教學目標

1、知道功的概念；能用公式W

=

F·s進行簡單計算，知道功的單位。

2、理解功的兩要素。

3、能計算涉及滑輪的功的計算。

4、有將功的知識應用于生活和生產實際的意識，勇于探索與日常生活有關的“功”問題，認識物理模型和數學工具在物理學發展過程中的作用。

三、教學重點和難點

重點：用公式W

=

F·s進行簡單計算。

難點：功的兩要素的理解。對因為不受力而不做機械功的情況的判斷。

四、教學資源

學生的座椅。自制PPT。

五、教學設計思路

本設計的內容為“機械功”、“功的兩要素”兩部分內容。

本設計的基本思路是：以觀察生活中的實例為基礎，以學生自主討論、教師點撥為基本方法，建立機械功的概念，并能計算真實情境中物體做功的大??；通過“將椅子高舉過頭頂”的活動，理解做功的兩個要素。

本設計要突出的重點是：用公式W

=

F·s進行簡單計算。授課過程中，教師通過演示如何比較倆和尚所做機械功的大小，教給學生“機械功”簡單計算的解題過程。學生則通過例題鞏固學習W

=

F·s的簡單計算。其中，例1—例2，學生口頭回答；例3，學生需要上黑板規范板書。這樣層層遞進，引導學生學會機械功的簡單計算。

本設計要突破的難點是：功的兩要素的理解。授課過程中，通過學生將椅子舉過頭頂，演示“椅子停留在空中”階段做功情況，引入了做功的兩個要素。隨后通過圖片列舉了不做功的三種情況：有力無距離，不做功；有距離無力，不做功；力與通過的距離方向垂直，不做功。針對最后一種情況，教師拓展介紹了高中階段的“機械功”的計算公式，來解釋為何“F⊥S”時也不做功。最后來自于活動卡上的小實驗更是能夠幫助學生形象理解“功的兩要素”。

本節課的設計力圖體現“學生主導、教師引導”的理念，通過活動、討論、分組答題等形式，開動學生的腦筋，增強學生學習的興趣等，以期達到教與學的最優結合。

六、教學流程

1.教學流程圖

情景Ⅱ圖片討論論

機械功

情景Ⅰ

圖片討論論

活動Ⅱ討論

功的要素

活動Ⅰ應用

W

=

F·s

情景Ⅲ討論

活動Ⅲ應用

2.教學流程圖說明及主要環節

情境Ⅰ

圖片討論（1分鐘）

觀察圖片中的兩個小和尚修寺廟的情景，討論問題。

情景Ⅱ

圖片討論（6分鐘）

觀察圖片中起重機做功的情景，討論問題，引入“機械功”。

活動Ⅰ

應用（10分鐘）

借助圖片中的兩個小和尚的做功，分析例題，教學W

=

F·s的簡單計算。

活動Ⅱ

討論（5分鐘）

將椅子高舉過頭頂，討論做功的要素。

情景Ⅲ

圖片討論（8分鐘）

觀察圖片中做功的情景，討論問題。

活動Ⅲ

應用（10分鐘）

進行活動卡中的活動，體會機械功的含義。

鞏固練習。

3．教學的主要環節

本設計為三個主要的教學環節：

第一環節

通過觀察“兩個小和尚修寺廟”的情景，建立“機械功”的概念。

第二環節

通過“將椅子高舉過頭頂”的活動，理解做功的兩個要素。

第三環節

通過小實驗，體會機械功的含義，鞏固功的兩要素。

七、教學過程

一>

引入

1、小故事

從前有座山，山上有座廟，廟里有三個和尚，一個老和尚，兩個小和尚。有一天，廟里的院墻壞了，兩個小和尚來修院墻。一個和尚使用400牛的力將較重的磚頭拉到了2米高的院墻墻頭；一個和尚使用110牛的力將較輕的瓦片拉到了8米高的屋頂。負責評估他倆貢獻大小的老和尚就犯了愁：誰對寺廟的貢獻大一些呢？

2、討論：哪個和尚對寺廟的貢獻大呢？

3、圖片：用起重機按下圖所示的三種方式分三次將物體勻速吊起

比較圖片1與2：如果拉力相同，那么拉過的距離越大，貢獻越大

比較圖片1與3：如果拉過的距離相同，那么拉力越大，貢獻越大

4、圖片：兩人用力和移動距離都不同，如何比較兩人的貢獻大小呢？

5、講解：“貢獻”有的時候也可以說成“功勞”：兩個和尚誰的功勞大一些呢？從字面上來說，這個人

出工出力了，他就是有“功”之臣。但我們物理上的“功”不是這樣說的。（引入“機械功”）

二>

新課

6、機械功（W）

1>定義：一個力作用在物體上，且物體沿力的方向通過一段距離，物理學上稱這個力對物體做了機械功，簡稱做了功。（任何物理量都有符號，功的符號是W）

2>大?。篧

=

F

S

3>單位：焦耳（焦），J

W=FS

→

1焦=1?！っ?/p>

→

1J=1N·m

理解：lJ的功等于1N的力使物體在力的方向上通過1m距離時，這個力對物體所做的功．

4>估測：將兩個雞蛋舉高1米，舉力做功約1焦

7、活動：介紹英國物理學家“焦耳”的生平以及帶給我們的啟迪。

8、圖片：所以，我們可以通過計算倆和尚所做________的大小，來比較他們對寺廟貢獻的大小。

（教師借此圖片的計算，教給學生“機械功”簡單計算的解題過程）

9、例題：例1—例2，找學生口頭回答；

例3，找學生上黑板規范板書

例4，找學生將椅子舉過頭頂，演示“椅子停留在空中”階段做功情況。（引入功的兩要素）

10、歸納做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離

圖片1：有力無距離，不做功

圖片2：有距離無力，不做功

圖片3：力與通過的距離方向垂直，不做功。

11、拓展：介紹高中階段的“機械功”的計算公式。解釋為何“F⊥S”時也不做功。

12、小實驗：三位同學先一起提起座椅。A同學把座椅勻速舉起；B同學提著座椅不動；C同學提著座椅在教室里走一段距離。提問三位同學自己是否做了功？

三>

小結與當堂鞏固

四>

課后作業：自編習題（見附錄）

附錄：

§4.2.1

機械功

1、當一個力作用在物體上，且物體沿力的方向通過了一段距離，物理學上稱這個力對物體做了

______________，簡稱做了______________。

2、做功的兩個必要因素，一是_________________________________________，二是____________________________________。

3、功的計算公式是___________________，在國際單位中，功的單位是_____________，功的單位用符

號______________表示。

4、把兩個雞蛋舉高1米，舉力對雞蛋做功大約是

（）

A．0.1焦

B．1焦

C．10焦

D．100焦

5、你在把地面上的物理課本撿回課桌面這個過程中，你對課本所做的功約為

（）

A

200焦。

B

20焦。

C

2焦。

D

0.2焦。

6、大型塔式吊車使重物上升40米，是____________________力對____________________做了功；

瀑布從60米高處落下，是____________________力對____________________做了功。

7、一個重為600牛的大人和一個重為400牛的小孩進行登樓比賽，他們同時從底層出發，結果小孩比大人先到達六樓，那么（）

A．大人做功比小孩多

B．小孩做功比大人多

C．兩人做功一樣多

D．條件不足，無法判斷

8、重量為0.2牛的物體從5米高處自由下落至地面，物體的重力做的功為_____________焦。

舉重運動員把重1000牛的杠鈴勻速舉高1.8米，在此過程中運動員做的功是_____________焦。

重240牛的物體，在100牛的水平拉力作用下，沿水平地面前進了0.5米，在這個過程中拉力做功____________焦，重力做功______________焦。

9-1、如圖，甲、乙兩同學各用水平推力推一相同的木箱，甲推的木箱下面有輪子，乙推的木箱直接放在同樣的水平地面上，若甲、乙都把木箱勻速向前推了1米的距離，則甲、乙兩同學做的功（）

A

甲做的功多。

B

乙做的功多。

C

甲、乙做的功一樣多。

D

無法確定。

9-2、用同樣大小的水平拉力F，分別拉著甲、乙兩個物體在水平面上移動。甲物體重80牛，在較光滑的水平面移動了2米，乙物體重50牛，在較粗糙的水平面移動了2米。則W甲___________W已（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

9-3、如圖，甲、乙兩同學用同樣大小的水平推力推一相同的木箱，甲推的木箱下面有輪子，乙推的木箱直接放在同樣的水平地面上，若甲、乙都把木箱向前推了

1米的距離，則甲、乙兩同學做的功（）

A

甲做的功多。

B

乙做的功多。

C

甲、乙做的功一樣多。

D

無法確定。

10、舉重運動員在舉起杠鈴的過程中對杠鈴____________________功，如果舉起的杠鈴在空中停了2.4

秒，則在這2.4秒中運動員對杠鈴____________________功。（均選填“做”或“沒做”）