資源簡介

《功》教學與作業設計
一、目標確定
（一）課標要求
3.1.3 結合實例，認識功的概念。
3.2.2 知道機械功。用生活中的實例說明機械功的含義。
（二）教材分析
單元背景：本章主要講述簡單機械 功，是在“機械運動”、“力和運動”等力學重要知識的基礎上進行拓展和提高，進一步學習力學的一系列知識。本章主要介紹簡單機械和功兩大部分。本節屬于第二部分功和功率的知識。通過本章學習，鼓勵學生用學到的知識解釋生活中與簡單機械、功有關的現象，解決與之有關的簡單問題，進而領悟對能量的研究對人類生存與發展的影響。
本節分析：本節課設計在簡單機械——杠桿和滑輪之后，是為了讓學生在一定生活經驗的基礎上，在了解簡單機械的基礎上，開始認識力的“效果”。本節課是第六章《力和運動》的延伸和深化，也是學習功率、機械能、能量轉化、電功的基礎，所以是力學這一部分內容的核心。既是基礎，又是重點。
重點：理解功的兩要素，會用功的公式進行簡單計算。
難點：理解功的兩要素，把握兩要素間的對應關系。
（三）學情分析
學生有了前期的力和運動的基礎，了解了簡單機械的省力和省距離的原則，在理解功的內容時，對力和距離都很熟悉，沒有太大的難點。本節難點是對力的方向和物體運動距離的方向是否一致的判斷上。學生要能夠辨別以下三種情況：有力無距離、有距離無力、有力有距離但是它們卻相互垂直。學生要能夠理解和記憶這三種情況都不做功，并能夠用生活中的大量事實來說明。學生思維較活躍，已經有了一定的抽象思維能力、分析概括和歸納能力、自主學習和合作學習能力。學生對新鮮事物有強烈的好奇心，具有較強的求知欲；對于以多媒體技術、實驗支持物理問題解決具有濃厚的興趣。
（四）學習目標
1．能復述做功的兩個必要條件，能依據具體的生活實例中判斷一個力是否做功。
2．能寫出功的公式及其單位，能用功的公式進行簡單計算。
（五）作業目標
1．能根據做功的兩個必要因素來判斷力對物體是否做功。
2．知道功的公式及單位，能運用公式進行簡單的計算。
二、評價設計
1. 通過學生列舉做功實例、對生活實例中力是否做功的判斷，檢測學生對教學目標1的達成情況。
2. 在自學的基礎上，根據學生學案中完成的功的相關知識的情況、交流展示中的計算過程，檢測學生對教學目標2的達成情況。
3. 作業評價設計：
（1）課前作業：依據學習目標1，設計簡單受力分析類課前作業，為達成學習目標1做鋪墊。
（2）課中作業：通過課中作業1、2、3、4的完成情況，檢測學習目標1的達成情況；通過課中作業3、5、6的完成情況，檢測學習目標2的達成情況。
（3）課后作業：通過課后作業1、2、3、4、7的完成情況，檢測作業目標1的達成，通過課后作業5、6、7的完成情況，檢測作業目標2的達成。
三、教學過程設計
（一）課前作業
1. 水平推桌子未推動，對桌子受力分析。
2. 馬拉車在水平方向勻速前進，對車受力分析。
3. 豎直向上勻速提一個物體，對物體受力分析。
（設計意圖：通過課前復習，鞏固相關知識，便于學生將這節課的新知識納入原有的知識體系。預期效果：復習學過的知識，為本節課的學習做好鋪墊。）
（二）情境導入
演示實驗：兩人推桌子，一人推著桌子運動，另一人沒有推動桌子，顯示兩種情景中力的不同成效。
教師引導：在力學中，如果一個力有了成效，就說這個力做了功。
（設計意圖：通過演示實驗引入新課，使學生產生強烈的求知欲和好奇心，調動學生學習的積極性和主動性。預期效果：演示實驗，使學生更清晰的明白功的含義。）
（三）新課教學
模塊一、功的概念
【環節一】初步建立功的概念
自學課本P56第一、二自然段，找出功的概念。
如果一個力作用在物體上，并且物體在力的方向上移動一段距離，我們就說這個力有了成效，力學中就說這個力做了功。
【環節二】做功的兩個必要因素
馬拉著車水平路面上運動，拉力有沒有成效？所以拉力做功了嗎？人利用滑輪豎直向上勻速提升物體，拉力有沒有成效？所以拉力做功了嗎？
小組內討論總結。一個力做功必須得滿足什么條件？
要想做功必須具備兩個條件：作用在物體上的力，物體在這個力的方向上移動一段距離。
（設計意圖：此時學生對功的定義，理解并不透徹。這時我利用學生熟知的例子進行分析，不僅貼近生活，激發學生的興趣，還使學生加深了對做功的兩個必要因素的理解。預期效果：通過舉身邊的例子，加深學生對做功兩個必要因素的理解。）
【環節三】判斷力對物體是否做功
運動員舉著杠鈴不動、投出的籃球、人提著水桶勻速前進、推車車不動、踢出的足球、端著盤子勻速前進等等共6個例子，以圖片的形式投影在大屏幕上。請同學們以小組為單位討論，判斷每種情況人施加的力有沒有對物體做功。
通過以上幾個實例我們知道有三種情況不做功：有力無距離、有距離無力、有力有距離但力和距離的方向垂直。
（設計意圖：從推車、投籃、踢足球、提水桶這些生活中最常見的例子出發，讓學生體會不做功的三種情況，既貼近生活，又明白易懂。預期效果：學生通過揣摩每個例子中力的做功情況，總結出三種不做功的情況。）
暢所欲言：同學們還知道生活中哪些做功、不做功的情況？和大家交流分享！
【反饋練習】
課中作業1. 如下圖所示的四種情景中，人對物體做功的是（ ）
課中作業2. 在四種情境中，人對物體做功的是（ ）
A提著桶在水平地走
B舉著杠鈴原地不動
C用力搬石頭但沒有搬動
D推著小車前進面上勻速前進
（設計意圖：通過大量學生熟悉的實例來構建概念，幫助學生理解做功是什么。體現物理來源于生活又服務于生活的教學理念。預期效果：列舉大量學生熟悉的實例，通過逆向思維式的講解來從反面說明做功不是什么，進而加深對知識的理解。）
模塊二、功的大小
【環節一】探究功的多少和力的大小、距離的關系
演示實驗：力大小相同時，物體在力的方向上移動的距離越大，做的功越多。物體在力的方向上移動的距離相同時，力越大，做的功越多。
（設計意圖：通過演示實驗，使學生更形象地體會功的大小與力的大小和力方向上的距離的關系，加深學生的對功的認識與理解。預期效果：學生親身感受到功的大小與力的大小以及物體在力的方向上移動的距離的關系。）
【環節二】功的公式、符號的意義及單位
自主學習課本P57，完成學案上的相關問題。
在物理學中，把力與在力的方向上移動的距離的乘積叫做功
功=力×力的方向上移動的距離
W=FS
W----功-----焦耳（J）
F-----力----牛頓（N）
S-----距離----米（m）
在引導學生理解W=Fs各符號代表的物理意義后，認識功的單位的規定：1J=1 N·m，并體驗1J的功有多大。
（設計意圖：讓學生利用手頭的課本，就地取材，體會1焦耳的功的大小。預期效果：加深對1焦耳的理解）
閱讀小資料：焦耳，J.P.（James Prescott Joule 1818～1889）焦耳是英國物理學家。1818年12月24日生于索爾福。他父親是釀酒廠的廠主。焦耳從小體弱不能上學，在家跟父親學釀酒，并利用空閑時間自學化學、物理。他很喜歡電學和磁學，對實驗特別感興趣。后來成為英國曼徹斯特的一位釀酒師和業余科學家。焦耳可以說是一位靠自學成才的杰出的科學家。焦耳最早的工作是電學和磁學方面的研究，后轉向對功熱轉化的實驗研究。
1866年由于他在熱學、電學和熱力學方面的貢獻，被授予英國皇家學會柯普萊金質獎章。
（設計意圖：追尋偉大的科學家的足跡，讓學生開闊視野，立志成為一個對社會有用的人。預期效果：學生接受情感教育。）
【環節三】功的計算
自學課本P57例題，利用功的公式進行簡單計算。
學生自學課本例題，找出解題過程中應注意的問題。注意公式、文字說明、單位、受力分析方面
（設計意圖：通過典型例題，促進學生對于目標二的掌握。預期效果：通過自學，使學生自己思考，把握解題方法。）
【反饋練習】
課中作業3. 一個人用50N的力沿水平方向勻速推一輛重200N的車前進2m，求這個人對車做功多少？重力對車做功多少？
（設計意圖：投影學生的答案，大家找茬兒，注意規范學生的解題步驟。預期效果：規范步驟，并再次落實目標1。）
【小結】針對本節課的學習目標，進行知識梳理。回顧整理本節課的收獲。
（設計意圖：對照學習目標，對本節課所學內容進行總結。預期效果：通過學生自主交流，建立更完整的知識體系。）
【當堂檢測】
課中作業4. 下列哪種情況中作用力對物體做了功( )
A. 用50N的力提著水桶沿水平地面前進10m
B.男子舉重運動員舉著重1700N的杠鈴停留3s
C.用50N的力提著書包從一樓走到三樓
D.鉛球受到手的推力,離手后通過9m距離
課中作業5. 起重機把8000N的重物豎直向上勻速提升5m后又沿水平方向勻速移動了2m，在這一過程中鋼絲繩向上的拉力對物體做功多少焦？
課中作業6. 馬拉著質量為2000 kg的小車在水平道路上前進了400m，做了3×105 J的功，馬的平均水平拉力是多大？
（設計意圖：通過當堂小測，整體回顧本節課的知識點，鞏固、提高學生的知識水平。預期效果：找學生上臺講解，讓學生當小老師，培養學生的自信心，利于學生的全面發展。）
【板書設計】
一、功
定義：
做功的兩個必要條件：
二、功的計算
公式：W=FS
單位：1J=1N m
【課后作業】
課后作業（一）習題類
☆判斷：下列各種情況中，力對物體是否做功？
1）依靠慣性在光滑水平面上運動的小車 （ ）
2）舉重運動員舉著杠鈴靜止不動 （ ）
3）手提水桶在水平路面上行走 （ ）
4）手提水桶從一樓走到三樓 （ ）
5）汽車在粗糙的公路上勻速行駛了一段距離（ ）
6）用力推桌子，桌子沒動 （ ）
2. ☆☆下列關于1J＝1 N × m，的說法正確的是：（ ）
A.把質量為1Kg的物體移動1m所做的功
B.把重為1N的物體移動1m所做的功
C.在1N的力的作用下，物體在力的方向上移動1m所做的功
D．作用在杠桿上的動力為1N,動力臂為1m
3. ☆下列關于功的各種說法中，正確的是 （ ）
A. 只要有力作用在物體上，就一定做了功
B．只要物體移動了距離，就一定做了功
C．只要有力作用在物體上，物體又移動了距離，就一定做了功
D．只要有力作用在物體上，物體又在該力的方向上移動了距離，就一定做了功
4. ☆☆☆甲乙兩個集裝箱的質量相等，用起重機將甲集裝箱以1m/s的速度提升10m，將乙集裝箱以2m/s的速度提升同樣的高度，則有W甲______W乙。（填“〈 ”“=”或“〉”）
5. ☆☆一輛汽車在高速公路上以20m/s的速度勻速行駛，受到的阻力為1800N，這輛汽車在10s內做的功是多少？
☆☆馬拉著小車在水平道路上前進了500m,做了3X105J,馬的水平拉力是多少？
☆☆☆一顆子彈從槍膛中水平射出，子彈在槍膛內受到火藥爆炸后產生的氣體平均作用力為6000N，槍膛長為60cm，射出后子彈在空中飛行了1200m,則氣體對子彈做的功為多少？
課后作業（二）實踐類
測出自己上到三樓時克服重力所做的功及所用的時間。
要求：1. 測出：質量m、一層樓高h、正常速度上樓所需時間t1、跑上樓所需時間t2。2. 計算：（1）兩次上樓過程你所做的功相同嗎？做多少功？（2）兩次上樓過程中，哪次每秒鐘做的功更多？
（設計意圖：通過拓展性小實驗的作業，激發學生學習的熱情，讓學生更有興趣的投入到物理知識的海洋，也為下一節功率的學習埋下伏筆。）

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