安徽工业大学附属中学 江铁铸
一、 课型课时
引导、启发、讨论；2课时.
二、 教学目标
1. 学会从物理现象中归纳简单的规律，知道功的概念.
2. 知道做功的两个必要因素，能判断生活实例中哪些力做功，哪些力不做功.
3. 理解功的计算公式，掌握功的单位，能运用功的计算公式进行简单的测算.
三、 重点难点
功的概念是本节的重点，也是本节难点.
四、 教材分析
本节教材通过“怎样才叫做功”和“怎样测算功”这两大部分来学习有关功的内容.
“怎样才叫做功”：教材通过活动1，从具体事例出发，寻找共同点，巧妙地引出机械功概念，并由此总结出做功的两个必要因素：作用在物体上的力(必须对物体施力)，物体在力的方向上通过的距离.从而将物理学中“做功”与日常生活中所说的“做工”或“工作”严格的区分开来，正确建立了功的概念.活动2“力对物体做功了吗?”让学生把功的概念运用到生活实景中，进一步理解功的概念.教材所取的素材源于自然、源于生活，学生很感兴趣，也很好地体现了课程标准精神.
“怎样测算功”：前面内容都还是在定性的认识功，功的测算是将“功”的概念从定性提升到定量的过程，从后继学习来看功的测算是非常必要的.课本活动3“怎样正确地测算功”，选题很好，既强化了对做功的两个必要因素的认识，又为计算的规范化作了较好的铺垫
五、 教学思路
功的概念比较抽象，教与学的过程中，多让学生亲身去体验和感受，鼓励学生自主学习，主动探究.教师在教学过程中进行合理引导与点拨.教材安排的学习过程是合理的，用教材时，根据我校学生的情况，对课略作了一点补充.
(1) 怎样才叫“做功”，先安排实验，体验“做功”.在具体的实验过程中，教师适时引导学生进行观察、分析.并点明：这个过程，人在对物体“做功”.学生自己动手画示意图有三个用意：① 加深对实验过程的认识；② 便于找共同点；③ 为规范题解作一铺垫.
(2) 如何判断力是否对物体做功，做功的两个必要因素总结出以后，课本活动2中的问题，先让学生交流讨论，再逐个投影出来，鼓励学生围绕两个必要因素，用科学语言进行表述，培养学生用科学语言表述物理问题的能力.
(3) 受力分析是学生在学习过程中最容易忽视的，分析力是否对物体做功，必须弄清物体所受力的方向和位置变化情况，安排4个简单的习题作一下强化训练，进一步明确哪些力做功，在什么情况下才叫做功.
(4) 如何测算功：通过具体问题的分析、比较，得出功的定量计算方法.
(5) 功的简单测算：由学生自主完成，教师在题解的规范性方面要作出评价，提出要求.
教学中需要用的教具有：
教师：多媒体设备(或投影仪)、小车、木块.
学生：小车、木块、弹簧测力计、刻度尺等.
六、 教学过程
引言：物理学里，经常提到“功”的概念.力学里所说的“功”，更明确的说是“做功”，它与日常生活中的“做工”“工作”不同，有其特殊的含义.
1. 怎样才叫“做功”(投影)
(1) 通过实验，体验“做功”.
［学生实验1］ 用力沿水平方向推着小车前进(图1).
描述观察到的现象：小车在水平推力作用下，移动了一段距离.
图1 图2
要求：用示意图表示出小车所受的推力以及运动过程情况.(如图2所示，投影)
点拨：此例中小车在水平推力F作用下，移动了一段距离s.物理学中说，力F对小车做了功.
［学生实验2］ 用力将地上的物体拿到桌面上来(图3).
描述观察到的现象：物体在力的作用下，向上移动了一段距离.
图3 图4
要求：用示意图表示出物体所受的拉力以及运动过程情况.(如图4所示，投影)
点拨：此例中物体在拉力F作用下，向上移动了一段距离s.物理学中说，力F对物体做了功.
(2) 要求学生仔细观察图2、图4，归纳一下，这两例有什么共同点和不同点.
学生讨论，并得出：
共同点：① 物体受到力的作用；② 移动了一段距离.
注：通过点拨，学生能总结出②在力的方向上移动了一段距离.
不同点：力的方向不同，一个是在水平方向上，一个在竖直方向上.
(讨论结束后，应向学生指出，这种在同类事例中，寻找共性的方法，是科学研究的一种重要手段.并顺理成章地指出物理学中做功的含义)
(3) 做功的含义.(投影)
物理学中规定：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功(简称“做功”).
2. 如何判断力是否对物体做功：(投影)
(1) 决定功的两个必要因素.(投影)
一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离.
(引导学生回忆前面两例，分析做功的含义，找出决定功的两个必要因素.教师应指出“两个必要因素”是指这两个因素“缺一不可，必须同时具备，否则就没有做功”)
(2) 活动.
请教室后排一同学，将他的文具盒(或其他物品)送上来.引起学生注意，再结合这一模型，让学生分析文具盒受力情况和位置变化情况(画出示意图)，讨论该同学作用在文具盒的力是否做功.
(3) 分析课本活动2(课本中图13-3)，进一步理解做功的含义.
先让学生交流讨论，再逐一投影出来，应鼓励学生用科学语言进行表述.
图(a)：小鸟将虫子从地里叼起来的过程中，小鸟对虫子施加了向上的力的作用，虫子在这个力的方向上移动了距离，所以，该力对虫子做了功.
图(b)：人将油桶沿斜面向上推，人对油桶施加了力的作用，油桶在推力的方向上移动了距离，因此，推力对油桶做了功.
图(c)：这一过程包括两个阶段，一是杠铃从地面被举到最高点，二是杠铃在最高处静止不动.在前一段，运动员对杠铃施加了向上的力的作用，杠铃在力的方向上移动了距离，所以，运动员对杠铃做了功；后一阶段，尽管运动员对杠铃仍然施有力的作用，但杠铃没有移动，因此，这一阶段运动员对杠铃没有做功.
(4) 练习：分析下列物体受到的力，并指出力对物体是否做功.
① 长在枝条上的苹果 .② 成熟了的苹果从树上自由下落.
图5 图6
③ 在光滑冰面上滑行的物块 .④ 物体从光滑斜面上滑下.
图7 图8
对这4个问题逐题投影，让学生分析，教师可对学生的分析结果进行评价和修正.
3. 如何测算功(投影)
(1) 功的多少(投影后，让学生分析讨论)
如图9(a)所示，用力把一砖块匀速提升1m，做了一定的功1W；如图(b)所示，如果用力把3块同样的砖匀速提升1m，外力做功是多少?如图(c)所示，如果用力把一块砖匀速提升3m，外力做功又是多少?
图9
学生分析讨论后能得出：图(b)，外力做的功是图(a)的3倍，为3W；图(c)，外力做的功是图(a)的3倍，为3W.
点拨：从上面分析可知功与力、距离的关系如何呢?
学生交流后得出的结论有：
① 使物体移动的距离一定，力越大，做的功越多.
② 力一定，使物体移动的距离越大，做的功越多.
③ 力越大，使物体移动的距离越大，做的功越多.
④ 功的多少跟作用在物体上的力成正比，跟物体移动的距离成正比.
(2) 功的计算方法.(投影)
① 定义：力对物体做的功，等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积.
② 公式：功=力×距离，即W=Fs.
③ 单位：在国际单位制中，功的单位：牛·米(N·m)或焦(J).
④ 1J的物理意义：1N的力，使物体力的方向上通过1m的距离所做的功为1J.
即：1J=1N×1m=1N·m.
注意：在运算过程中，力F的单位：牛(N)；距离s的单位：米(m).
(3) 功的简单测算.(投影)
① 如图10所示，请学生实际估算“用手匀速托起两个鸡蛋升高1m时，手对鸡蛋做的功大约是多少?”
(目的：对做1J的功产生感性认识)
图10
② 图9(a)中，拉力做了多少功你能测出吗?请设计一简单方案探究一下.
(目的：a.进一步理解W=Fs； b.明确匀速的意义； c.为后面知识学习作一下铺垫)
③ 如图11所示，一人拉着重2000N的车子沿水平方向前进5m，你能求出此人做了多少功吗?如果拉力为500N呢?
图11
(学生经过分析讨论，基本上能作出正确的解答，对学生的学习作出合理的评价后，强调解题规范化要求)
4. 小结
(1) 做功的两个必要因素.
(2) 功的定义、公式、单位.
强调：① 功是力在距离上的积累效应；② 1N·m与1J相等，是等价的.
(3) 强调解题规范化.
(4) 通过对本节的学习，你还有什么不清楚的，或有什么新的见解，请大胆地提出来.
5. 作业
课本第48页“自我评价与作业”第1、2、3、4题.
七、 教学体会
功的概念很重要，只有正确建立功的概念和理解做功的含义，才能学好功率、机械效率、机械能等内容.
本节教学，学生通过动手体验(感知)，寻找共同点，先确立物理学“做功”的含义(认识)，指出做功的两个必要因素.安排教室后排一同学将他的文具盒(或其他物品)送到讲台来的活动.从生活的角度看，他在工作；从物理学的角度，对照做功的两个必要因素分析，他没有做功.强化了学生对做功的含义的理解(理解).也让同学们认识到，物理学中的功与日常生活中“做工”“工作”等意义有着本质的区别.从后来实例分析(巩固、应用)效果看，这一活动安排很有价值.当然，想通过一两节课的教学就完全理解功的含义是不可能的，重要的是让学生自己体验、自己体会.
通过具体问题的对比分析，学生比较容易认可和理解功的定量计算公式.
教学中应用多媒体设备辅助教学，将相关图片投影到大屏幕上，方便了学生交流讨论.
为强化功的概念教学，本节关于机械功原理没作介绍，部分感兴趣的同学可安排实验进行探究.最好在学习机械效率前，让所有学生都能做一做实验研究一下.
根据学生情况，本节教学我用了两个课时，从作业反馈情况来看，效果还不错.
