文档内容
11.1 功（教学设计）
年级 八年级 授课时间
课题 11.1 功
1. 通过生活实例，知道力学中做功的含义，能运用公式W=Fs进行简单计
算，能判断力是否对物体做功，为形成能量观念奠定基础。
教学 2. 在利用功的定义分析生活实例的过程中，发展抽象概括的思维能力。
目标 3. 通过举例说明做功与不做功的情况，提升分析、解释、交流的能力。
4. 通过分析具体生活实例，经历功的概念的建立过程，深化对物理源于生
活的感悟，养成热爱科学、乐于探索的态度。
解决力学问题时，如果从能量角度研究，有时会更简便。研究功的重要意义
在于可以通过做功研究能量的变化，为研究能量转化过程奠定定量分析的基础。
对功的概念的认识水平直接影响能量概念的形成和功能关系的建立。
本节主要包括力学中的功和功的计算两部分内容。其中，“力学中的功”通
过生活中的实例研究工作是否有成效，使学生认识到做功包含两个必要因素，同
时也为功的计算打好基础。“功的计算”明确了功的计算方法，使学生懂得从定
量的角度来研究功。教材设计意在培养学生通过分析生活实例得出物理结论，再
教材
利用物理结论分析识别生活中的做功现象，同时培养学生利用公式进行简单计算
分析
和估算的能力。
功的概念比较抽象，教学中应遵循具体→抽象→具体的原则。学生在学习过
程中需要一些直观认识作为依托，因此教师在教学中应该借助实验和实例分析加
强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。在学习本节内容之前，学生还没有学
习关于能量的知识，因此无法从能量转化的角度给出功的定义。但学生已有一定
的力学基础，能够理解和运用“力的成效”方面的知识，因此可以引导学生构建
功的概念。本节的重点是明确力学中功的含义，难点是判断力是否对物体做功。
知识基础：之前学生已经学习了力学的一些基本概念，如力、运动、速度
等。这些概念为学习功的概念打下了基础。然而，功作为一个新的概念，需要学
生将之前的知识进行整合和应用。
认知能力：功的概念相对抽象，需要学生具备一定的抽象思维能力。在理解
学情分析 功的概念、做功的两个必要因素时，学生可能会遇到一些困难。因此，教师在教
学中应该借助实验和实例分析加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。
心理特征：八年级学生正处于青春期，对物理这门学科的兴趣可能会因个人
喜好而有所不同。因此，教师需要关注学生的学习态度，鼓励他们积极参与课堂
活动，提高学习兴趣。
教学重点 力学中功的含义。教学难点 判断力是否对物体做功。
教学 多媒体ppt，包含视频：《物理学中的功》、《不做功的三种情况》、《功
器材 的计算》、《功》等。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课
如图所示，叉车要把货物从地面搬到车上。在这个过程中，叉车除了要对
货物施加力，还需要怎样做才能完成这个任务?
思考问题，进
入情境。
学习新课 一、力学中的功
1. 功的概念
【分析事例，建立功的概念】
（1）问题探究
探究一：导入新课问题中，叉车要把货物从地面搬到车上。在这个过程
中，叉车除了要对货物施加力，还需要怎样做才能完成这个任务?
【分析】很明显，叉车要完成这个任务，除了用力托起货物，还需要使货
物在这个力的方向上移动一段距离。也就是说，在叉车举高货物的过程中，货
思考并分析三
物受到一个向上的力F的作用，并且在这个力的作用下，向上移动了一段距离
个探究问题中
s，力F作用的成效体现在货物被举高了。
的共同点。建
立功的概念。
知道力学中做
功的含义。
甲 乙 丙
探究二：如图乙所示是把物体提高的情况，在这个过程中，是哪个力对物
体的提高有贡献？
【分析】拉力F对物体的提高有贡献。
探究三：如图丙所示，用力F拉水平面上的小车向右运动，小车受到哪些
力的作用？哪个力对小车的运动有贡献？
【分析】小车受到的力有重力G、地面的支持力F 、拉力F、摩擦力f；
支观看视频，理
解功的含义。
拉力F对小车的运动有贡献。
（2）功的概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动
了一段距离，在物理学中就说这个力对物体做了功。
【播放视频】——《物理学中的功》
2. 做功的两个必要因素
进行交流讨
【提出问题并分析，得出做功的两个必要因素】
论，找出甲、
（1）现象与分析
乙事例中做功
如上图甲、乙所示，是力对物体做功的两个实例。这些力做功有什么共同
的共同点。
点？如图丙、丁所示，是力对物体没有做功的两个实例。力对物体为什么没有
找出丙、丁事
做功？
例中不做功的
原因。
丙 丁 总结出做功的
【分析】图甲与图乙中的做功实例，共同点是：物体受到了力，在力的方 两个必要因
向上移动了距离。图丙与图丁这些力不做功的原因是：物体受到了力，但在力 素。
的方向上没有移动距离。
（2）结论：力学中的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二
是物体在这个力的方向上移动了距离。
3. 力对物体不做功的三种情况
【根据给出的事例，师生分析总结】
通过分析几个
具体事例，归
纳出力不做功
的三种情况。
用力推车，但车未动
（1）有力无距离（劳而无功）：如图甲所示，有力作用在物体上，但物
体没动，即物体没有通过距离，力对物体没有做功（力的作用没有成效）。
（2）有距离无力（不劳无功）：如图乙、丙所示，物体因为惯性通过一
段距离，在运动方向上没有力对物体做功（离开力说功是无意义的）。乙 冰壶在光滑的冰面上滑行 丙 球在空中飞行
（3）力与运动距离的方向垂直（垂直无功）：物体受到了力的作用，也通
过了距离，但通过的距离与力的方向垂直，物体在力的方向上没有通过距离，这
个力对物体没有做功（力的作用没有成效）。
背着重物沿水平路面匀速行走 托着食品盘水平送菜
【总结】力对物体没有做功的三种情况：
不做功的情况 分析 事例
有力作用在物体上，但物体
人用力但没有搬起石
①有力无距离 没有通过距离，也叫“劳而
头，对石头没有做功.
无功”.
物体在运动方向上没有受到
足球离开脚后在水平面
观看视频，进
力的作用，由于惯性通过一
②有距离无力 上继续滚动一段距离，
一步认识不做
段距离，没有力做功，也称
人对足球没有做功.
“不劳无功”.
功的三种情况.
物体受到了力的作用，也通 足球在地面上滚动，重
③力与距离的
过了一段距离，但通过的距 力与支持力对足球没有
做例题1与例
方向垂直
离与受力的方向垂直. 做功. 题2，知道力
学中做功的含
【播放视频】——《力不做功的三种情况》 义；会运用做
【例题1】下列关于功的各种说法中，正确的是（ D ） 功包含的两个
A. 只要有力作用在物体上，就一定做了功 必要因素，判
B. 只要物体移动了距离，就一定做了功 断力是否对物
C. 只要有力作用在物体上，物体又移动了距离，就一定做了功 体做功。
D. 只要有力作用在物体上，物体又在该力的方向上移动了距离，就一定
做了功
【详解】如果一个物体在力的作用下，并且在这个力的方向上移动了距
离，力对物体才能做功。A、B、C选项中都不符合做功的两个必要因素，所以是错误的。D. 有力作用在物体上，物体又在该力的方向上移动了距离，所
以该力就一定做功。故选D。
【例题2】如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程
是（ C ）
A．②和③ B．①和④ C．①和③ D．②和④
【详解】①捡起球的过程，手对实心球球施加了一个竖直向上的力，且在
力的方向上移动了一段距离，则手对实心球做了功，①符合题意；
②停在空中时，手虽然对实心球施加了力，但并没有在力的方向上移动距
离，故手没有对实心球做功，②不符合题意；
③挥动球的过程，手对实心球施加了一个水平方向的力，且在力的方向上
移动了一段距离，则手对实心球做了功，③符合题意；
④球飞出去，脱离了手，手没有对实心球施加力，故手没有对实心球做
功，④不符合题意；综上所述，①和③符合题意。
学习新课 二、功的计算
1. 功及其计算公式
【提问，引出功的计算问题】
思考问题，进
入情景，引出
功的计算问
题。
如图所示，甲把重为500N的石料提到了2m；乙把重为200N的瓦片提到
了6m。甲与乙都在做功，怎样比较他们做功的大小呢？
【给出事例，师生共同分析】如图所示，是起重机把每一个重力都相同的
分析讨论事
货物提高的情景，请同学们仔细观察，思考下面的问题。
例，知道影响
甲与乙两次提高货物，哪一次做功多？你判断的理由是什么？甲与丙两次
做功多少的因
提高货物，哪一次做功多？你判断的理由是什么？
素。与老师一
起共同归纳得
出比较功的大
小的方法，会
计算功的大小。
知道功的定
义、公式、单
【分析】甲与乙两次提高货物，乙做功多。因为力相等，乙通过的距离
位，1焦的大
大。甲与丙两次提高货物，丙做功多。因为通过的距离相等，丙用的力大。
小。
【总结】作用在物体上的力越大，物体在力的方向上移动的距离越多，力
所做的功也就越多。
（2）功：力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
（3）计算公式：功＝力×距离 W = Fs
F表示力，s表示沿力的方向移动的距离，W表示功。
（4）功的单位
在国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，则功的单位是N·m，
它有一个专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号是J。1 J＝1 N·m
比较两位和尚
1 N的力使物体在力的方向上通过1m的距离时，所做的功为1 J。
做功的大小，
从地上拿起一个约50g的鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，在此过程中你对鸡
加深理解。
蛋做的功大约为1J。
【提问】你现在可以比较两位和尚做功的大小了吧？
甲做功W = F s =500N×2m=1000J
甲 甲 甲
乙做功W = F s =200N×6m=1200J
乙 乙 乙
所以乙和尚做功多。
2. 公式的应用
（1）公式变形
由功的计算公式 W=Fs可知，已知三个物理量中的任意两个，可求第三
个。
知道运用功的
W
①求作用在物体上的力：F =
S
公式时注意的
一些问题。
W
②求在力的方向上移动的距离： s =
F
式中物理量全部用国际单位制。
（2）F与s具有同时性
即在受力的同时移动了距离，移动距离的同时受了力。公式W=Fs中的F
是使物体沿力F的方向通过距离s的过程中，始终作用在物体上的力，它的大小和方向都是不变的。
（3）F与s具有同向性
公式W=Fs中的F是作用在物体上的力，s是物体在力F的方向上通过的
距离。例如：运动员用500N的力将足球踢出20m，若用公式W=Fs
=500N×20m=10000J计算，结果是错误的，因为踢球的力的作用距离不是
20m，要计算运动员对球做的功，关键看脚推动球前进的距离是多少。
知道克服阻力
（4）F与s具有同体性：即F与s对应同一个研究对象。
做功的含义，
3. 关于克服阻力做功
并且会进行计
一个物体在力的作用下运动时，若运动的方向与一个力（阻力）的方向相
算。
反，我们就说物体克服这个力做功。
例如，在水平面上推动物体前进时，要克服摩擦力做功；提高物体时要克
服重力做功。
观看视频，对
功的计算进一
步巩固。
人在爬楼梯时，要克服自己的重力做功，计算做功的大小时，应该用人的
重力G乘以楼梯的竖直高度h，即W=Gh。
【播放视频】——《功的计算》
【例题3】目前，我国正在大力推广装配式建筑。这种建筑方式不仅施工
效率高，还能大幅降低能耗，避免现场粉尘、泥浆等的污染，实现绿色施工。
g取10N/kg。
（1）把质量为1.5 t的构件匀速提升到30 m高的楼顶，竖直向上的拉力做
了多少功? 做例题3，能
（2）依据需要，又将这个构件沿水平方向匀速移动了3m。在水平运动阶 应用公式
段，竖直向上的拉力又做了多少功? W=Fs进行简
单的计算，同
时知道做功的
两个因素。
【答案】（1）4×105J；（2）0.
【解析】（1）构件在竖直方向上做匀速直线运动，构件所受的拉力与重力大小相等，即
F=G=mg =1.5×103kg×10N/kg=1.5×104'N
构件在竖直方向上移动的距离s=30m
所以，拉力做的功W=Fs=1.5×104N×30m=4.5×105J
（2）拉力的方向竖直向上。构件在水平方向上移动了3m，但在竖直方向
上没有移动距离，即s'=0。所以，拉力做的功W'=Fs'=0
在竖直上升阶段，拉力做的功为4.5×105J。在水平运动阶段，拉力做的功
为0。
1. 下列事例中，人对物体做功的是（ ）
A．用300N的力推汽车，汽车没动
B．提着水桶在水平地面上匀速前进
C．扛着米袋慢慢爬上楼梯
D．足球被踢后，在草地上滚动一段距离
【答案】C
【详解】A．用300N的力推汽车，汽车没动，人对汽车施加了力，但汽车没有在该
力的方向上移动距离，所以人对汽车没有做功，故A不符合题意；
B．提着水桶在水平地面上匀速前进，人给水桶的力竖直向上，与水桶通过的距离垂
课
直，所以人对水桶没有做功，故B不符合题意；
堂
C．扛着米袋慢慢登上楼梯，人对米袋施加了向上的支持力，且米袋在该力的方向上
练
移动了距离，所以人对米袋做了功，故C符合题意；
习
D．足球被踢后，脚不再对足球有力的作用，足球在草地上滚动一段距离，人对足球
没有力的作用，故D不符合题意。故选C。
2. 如图，在整修寺庙过程中，甲和尚将一捆重400牛的木头提到了较矮的庙墙上，
乙和尚把一篮重150牛的瓦片提到了较高的房檐上。根据以上情景，小明和小红就甲、
乙两个和尚所做功的多少进行了讨论。小明的观点是：“甲和尚做功多，因为他用的力
大”；小红的观点是：“乙和尚做功多，因为他提起的距离大”，你认为小明的观点
______ ，小红的观点______ ，（均选填“正确”或“错误”），你的观点是_____。
【答案】错误，错误，见解析。
【详解】根据题意可知，甲和尚和乙和尚所提物体的重力已知，而甲、乙移动物体
的距离关系没有确定，根据W=Fs可知，甲、乙两人做功的多少无法判断。3. 如图所示，冬奥会冰壶比赛上，冰壶从出发点A被运动员推着运动6m后，在B
点被推出，沿冰道运动30m到O点停下来。冰壶离开手后还能够继续向前运动，是因为
冰壶具有 。若运动员对冰壶的推力是10N，冰壶滑行时受到的摩擦力为2N，从A
点到O点的运动过程中，运动员对冰壶做功 J，冰壶克服摩擦做功 J。
【答案】 惯性 60 72
【详解】冰壶被推出后仍向前滑行是因为冰壶具有惯性，要保持原来的运动状态，
所以向前继续滑行。
由图知，从出发点A被运动员推着运动6m，到达投掷线，冰壶受到推力的作用，并
在推力的方向上通过了距离，所以推力对冰壶做了功；而在BO阶段冰壶虽然通过了一定
距离，但不再受到推力的作用，运动员对冰壶不做功，所以，运动员对冰壶做功
W＝Fs＝10N×6m＝60J
冰壶克服摩擦力运动的距离为s′＝6m+30m＝36m
课
冰壶克服摩擦力所做的功为W′＝fs′＝2N×36m＝72J
堂
4. 一个人先后用同样大小的力F 将质量为m的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面
练
和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功
习
分别为W、W、W，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ）
1 2 3
A. W＜W＜W B. W＜W = W
1 2 3 1 2 3
C. W = W = W D. W= W＜W
1 2 3 1 2 3
【答案】C.
【解析】在这三个过程中，人先后用的力F大小相等，沿力的方向移动相同的距离
也相等，根据W=FS可知：在这三个过程中力所做的功相等。这三个过程中外力所做的
功与物体的运动状态、受力情况都无关。所以选C。
5. 在体育课上，小明看到同学们在做引体向上，他用生活中的测量仪器测出了同学
们做引体向上时，身体上升时克服重力所做的功。如图是他测量过程的一部分，请你回
答以下问题：（1）该同学用 测量 （用符号表示出该物理量）；
（2）还需要的测量仪器 ，缺少的实验步骤： ；
（3）克服重力所做功的表达式：W= 。
【答案】（1）刻度尺，身体上升的高度h；（2）电子秤，用电子秤测量学生的质量
（3）mgh。
【详解】（1）由图可知，地上的同学手拿着一把刻度尺，所以该同学用刻度尺测量
身体上升的高度h。
（2）由W=Gh=mgh可知，还需要测做引体向上同学的质量，所以还需要电子秤
（或体重计，说明：答出“秤”即可），缺少的实验步骤：用电子秤测量学生的体重
（或质量）m。
（3）已知身体上升的高度h，学生的体重（或质量）m，克服重力所做功的表达式
为W=Gh=mgh
6．质量为50kg的雪橇上装满了350kg的原木，一匹马拉着雪橇沿着平直的雪地中匀
速前行，将原木运到了500m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马的
水平拉力做的功。
【答案】4×105J。
【解析】雪橇在平直的雪地匀速前行，则马的水平拉力F =F =800N
拉 摩
雪橇沿水平拉力的方向移动的距离s=3000m
所以马的水平拉力做的功W=Fs=800N×500m=4×105J
注意：雪橇受到的重力G与雪地的支持力F都不做功。
第1节 功
一、力学中的功
1. 一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物
板 体做了功。
2. 力学中的功包括两个必要因素：
书
一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上移动了距离。
设
3. 力对物体不做功的三种情况
计
（1）有力无距离；（2）有距离无力；（3）力与运动距离的方向垂直。
二、功的计算1. 功：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。W=Fs
2. 功的单位：焦（J）
3. 公式变形：
（1）求作用在物体上的力：F=W/s；（2）求在力的方向上移动的距离：s=W/F
第1节 功
课
堂
小
结
作
业
