第一篇：高一物理功教案5
功
【教学目标】
1、正确认识功的概念.2、牢固掌握功的计算公式.3、熟练运用功的公式进行计算，并能解释有关的实际问题.【教学重点难点】熟练运用功的公式进行计算 【教学方法】
讨论、启发式教学 【教学过程】
一、引入新课
师：同学们！还记得初中学过的功的概念吗？
生：物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说力对物体做了功。
师：在初中学习功的概念时，我们强调物体运动方向和力作用方向的一致性。如果力的方向与物体运动方向不一致呢？比如相反呢？力对物体究竟有没有做功？若做了功，又做多少功呢？我们怎样来计算这些功？今天，我们进一步来学习功。
二、新课教学
1、功的初步概念
〔讲述〕
那么，高中对功是怎样定义的呢？
作用在物体上的力，如果使物体在力的方向发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。
(教师板书定义，同时举例)人拉车向前运动，如图1，说明拉力对车做了功。(强调车在拉力作用下，发生了哪一段位移，并指明位移的方向。)强调力和物体在力的方向上发生一段位移，是做功的两个不可缺少的因素。
师：手提水桶水平地行走，提力对水桶有没有做功？ 生：没有。师：为什么？
生：缺少了做功的一个条件，提力方向(竖直方向)上水桶没有发生位移。师：重力对水桶有没有做功？ 生：没有。师：为什么？
生：缺少了做功的一个条件，重力方向上水桶没有发生位移。
(教师可视情况再举一些事例)师：想一想，高中物理中功的概念与初中有什么不同？ 生：高中讲“位移”，初中讲“距离”。师：还有什么不同？
生：高中讲“发生”一段位移，初中讲“通过”的距离。
师：“位移”与“距离”有什么区别？“发生”跟“通过”有什么差异？(学生疑惑，回答不全面)〔讲述〕
位移是矢量，距离是标量。
发生的一段位移并不要求物体非要沿着发生位移的路径通过，如人提水桶上坡，提力对水桶做功。见图2，人提水桶上坡的运动可分解为水平方向，竖直方向两个分运动。提力对作水平方向上分运动的水桶不做功，对作竖直方向上分运动的水桶不做功。用“发生一段位移”取代“通过的距离”不是简单的更换词组，它使我们所学的功的概念更深刻、更严密、更科学、更具普遍意义。其实，功这个概念是19世纪人们在广泛使用各种机械时总结出来的。随着实践的发展和科学的进步，功的概念也渐趋严密、科学、完善。我们学习功的概念也应由浅入深，由局部到一般。在今天和往后的学习中，我们是能体会到这一点的。(适时地对学生进行科学史观和认知规律的教育)
2、功的计算公式
〔讲述〕
功和大小是由力的大小和物体在力方向上发生位移的大小来确定的，力越大，位移越大，功就越大。
那么，怎样计算功的大小呢？
第一种情况，当力和位移方向一致时，也就是力和物体运动方向一致。(教师板画图3)(请学生上黑板来写)生：W=FS 师：对。功等于力的大小和位移大小的乘积。这里的F表示恒力的大小，S表示位移的大小，W表示所做的功。
〔讲述 〕
第二种情况，当力和位移方向成某一角度α时。譬如人拉小车(教师板画图4)，当拉力方向与小车位移方向有一夹角，即拉力F跟小车位移S矢量间的夹角为α时，我们来分析拉力F对小车所做的功。
我们可把力F分解成F1(F1与S同向)和F2(F2与S垂直)两个分力。根据功的定义，分力F1做功等于F1S；在分力F2方向上小车没有发生位移，所以，分力F2对小车不做功(或者说，F2对小车做功等于零)。因此，力F对小车所做的功等于F1S，由于F1=F cosα，所以，拉力对小车所做的功可表达为：
W=FScosα
这是计算功的一般公式
上述第一种情况是α=0°时的特例。
师：从计算功的一般公式，谁能表达一下，力对物体所做的功等于什么？
生：力对物体所做的功等于力的大小，位移的大小，力和位移的夹角的余弦三者的乘积。师：对，力对物体所做的力等于力、位移两矢量的大小和它们间夹角余弦三者的乘积。功只有大小，没有方向，它是一个标量。那么，功的单位是怎样的呢？
〔讲述〕
在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J。1焦就是1牛的力使物体在力的方向上发生1米的位移所做的功，即1焦=1牛×1米=1牛·米。
功的其它单位还有千·小时。(板书)
1千·小时=3.6×10 焦耳
63、功的一般公式的讨论
(板书)
W=FScosα
〔讲述〕
(1)当α=0°，即力、位移方向一致时，cosα=1，W=FScosα=FS＞0，这是初中学过的计算功的公式(举例简析，见图5(a))力对物体做正功。
(2)当0≤α＜π/2 即力、位移方向之间夹角是一锐角时，cosα＞0，W=FScosα＞0，力对物体做正功。如人推车前进时，推力对车做正功(见图5(b))。结论：当0≤α＜π/2时，力对物体都做正功。
(3)当α=π/2(即力、位移方向垂直)时，cosα=0，W=FScosα=0，力对物体不做功，或者说，力对物体所做的功等于零。
例：①物体在水平桌面上运动功，重力G和支持力F跟位移方向垂直，这两个力都不做功。②单摆运动的悬线给小球的拉力，对小球不做功。③做圆周运动的物体所需的向心力对物体永不做功。
小结：物体作曲线运动时，法向力对它不做功。
(教师挂出课前抄好题的小黑板)
【例1】
某人用30牛拉力拉着质量为50千克的木箱在光滑水平面上移动30米的距离。已知拉力与水平地面成30°夹角，(见图6)，问拉力对木箱做了多少功？重力、支持力对木箱各做了多少功？
解：拉力F和位移S间的夹角α为30°，拉力对木箱做正功。
WF = FScosα=30×30×0.866=779.4J ∴拉力F对木箱做功779.4 J。
由于重力G与位移S方向垂直，故WG =0，重力对木箱不做功。
水平地面对木箱的支持力N=G－FScosα=5×9.8－30×(1/2)＝475 N，方向竖直向上，由于支持力N与位移S方向垂直，故WN＝0，支持力对木箱也不做功。
(4)当π/2＜α≤π，即力、位移方向间夹角为一钝角或平角时，因为cosα＜0，W＜0。这时，力对物体做负功。
如人用推力阻碍小车向前运动，但小车还是向前发生了一段位移时，设推力F和小车位移S之间的夹角为α，π/2＜α≤π，见图7(a)，我们就说推力F对小车做了负功，或者说：小车克服推力做了功(取正值)。
又如刹车后的汽车在摩擦力f的作用下缓缓停下来，f、S反向，α=π，cosα＝－1，我们说，在这一过程中，摩擦力对汽车做了负功，或者说，汽车克服摩擦力做了功，见图7(b)，再如上抛物体在上升运动过程中，重力G和位移S反向，α=π，cosα＝－1，重力对物体做了负功，或者说物体克服重力做了功，见图7(c)。
【例2】
某人用300牛推力推着质量为40千克的木箱，使木箱沿水平地面移动30米，已知推力F与水平地面成30°夹角，见图8，木箱与地面间的动摩擦因数为0.20，问推力、摩擦力对木箱各做了多少功？(g＝10米／秒)解：将推力F分解成F1、F2两个分力，其中F1与S平行，F2与S垂直，分力F2对木箱不做功。故推力F做的功，WF＝WF1＝F1S＝FScosα＝300×300×
＝7782 J，摩擦力f＝μN＝μ(mg＋Fsinα)＝0.2×(40×10＋300×(1/2))＝110 N，摩擦力做功：Wf＝fScosα＝110×30×(－1)＝－3300 J, 就是说木箱克服摩擦力做功3300 J。
4、合力的功
〔例3〕
如图9所示，在水平地面上放置一物体重200N，用50N的水平力F拉着物体前进400米，已知物体与地面间的动摩擦因数为0.20，求物体在这一运动过程中，所受合外力对它所做的功。
【分析 】
物体在这一段运动过程中，共受重力G、支持力N、拉力F、摩擦力f四个外力的作用，方向如图所示。
解一：我们先求物体所受的合外力，再求合外力的功。令水平向右，竖直向上为正方向。F合外力＝∑Fx＋∑Fy＝F－f＋N－G＝F－μN＝50－0.20×200＝10 N，F合外力的方向水平向右，与位移S同向，α＝0，cosα＝1 故
W合外力＝F合外力Scosα＝10×400×1＝4×10
3J 合外力做正功。
解
二、我们也先求各力对物体所做功，再求总功。
WF＝FScosα1＝50×400×1＝2×10
3J(正功)，Wf＝fScosα2＝μNScosα2＝0.20×200×400×(－1)＝－1.6×10 3
J(负功)，由于WG＝0，WN＝0，故 W总＝WF＋Wf＋WG＋WN＝2×10 3
＋(－1.6×10 3)＝4×10 3 J 通过例3的解析，我们不难得出下面的结论：
①合外力在段位移上对物体(系统)所做的功等于各个分外力在同一位移上的功的代数和。②合外力对物体(系统)做正功，表示物体(系统)机械能增加，合外力对物体(系统)做负功，表示物体(系统)机械能减少，合外力对物体(系统)做功等于零。表示物体(系统)机械能不变。
【三】小结
【四】板书设计
1、功的概念
作用在物体上的 力，使物体在力的方向上发生一段位移，我们就说，这个力对物体做了功。
力和在力的方向上发生一段位移是做功的两个必不可少的因素。
2、功的公式
W=FScosα，这是计算功的普适公式，F、S均是矢量，α是两矢量间的夹角，在国际单位制中，功的单位是焦耳。
3、对功的公式的讨论
①当0≤α＜π/2时，力对物体做正功 ②当π/2＜α≤π时，力对物体做负功 ③当α=π/2时，力对物体不做功
4、合力的功
合力的等于各分力功的代数和。
第二篇：高一物理《功》教案
一、教学目标
1.理解功的概念：
(1)知道做机械功的两个不可缺少的因素，知道做功和工作的区别;
(2)知道当力与位移方向的夹角大于90时，力对物体做负功，或说物体克服这个力做了功。
2.掌握功的计算：
(1)知道计算机械功的公式W=Fscos知道在国际单位制中，功的单位是焦耳(J);知道功是标量。
(2)能够用公式W=Fscos进行有关计算。
二、重点、难点分析
1.重点是使学生在理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握机械功的计算公式。
2.物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆，这是难点。
3.要使学生对负功的意义有所认识，也较困难，也是难点。
三、教具
带有牵引细线的滑块(或小车)。
四、主要教学过程
(一)引入新课
功这个词我们并不陌生，初中物理中学习过功的一些初步知识，今天我们又来学习功的有关知识，绝不是简单地重复，而是要使我们对功的认识再提高一步。
(二)教学过程设计
1.功的概念
先请同学回顾一下初中学过的与功的概念密切相关的如下两个问题：什么叫做功?谁对谁做功?然后做如下总结并板书：
(1)如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功。
然后演示用水平拉力使滑块沿拉力方向在讲桌上滑动一段距离，并将示意图画到黑板上，如图1所示，与同学一起讨论如下问题：在上述过程中，拉力F对滑块是否做了功?滑块所受的重力mg对滑块是否做了功?桌面对滑块的支持力N是否对滑块做了功?强调指出，分析一个力是否对物体做功，关键是要看受力物体在这个力的方向上是否有位移。至此可作出如下总结并板书：
(2)在物理学中，力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。
2.功的公式
就图1提出：力F使滑块发生位移s这个过程中，F对滑块做了多少功如何计算?由同学回答出如下计算公式：W=Fs。就此再进一步提问：如果细绳斜向上拉滑块，如图2所示，这种情况下滑块沿F方向的位移是多少?与同学一起分析并得出这一位移为s cos。至此按功的前一公式即可得到如下计算公式：
W=Fscos
再根据公式W=Fs做启发式提问：按此公式考虑，只要F与s在同一直线上，乘起来就可以求得力对物体所做的功。在图2中，我们是将位移分解到F的方向上，如果我们将力F分解到物体位移s的方向上，看看能得到什么结果?至此在图2中将F分解到s的方向上得到这个分力为Fcos，再与s相乘，结果仍然是W=Fscos。就此指出，计算一个力对物体所做的功的大小，与力F的大小、物体位移s的大小及F和s二者方向之间的夹角有关，且此计算公式有普遍意义(对计算机械功而言)。至此作出如下板书：
W=Fscos
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。
接下来给出F=100N、s=5m、=37，与同学一起计算功W，得出W=400Nm。就此说明1Nm这个功的大小被规定为功的单位，为方便起见，取名为焦耳，符号为J，即1J=1Nm。最后明确板书为：
在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)
1J=1Nm
3.正功、负功
(1)首先对功的计算公式W=Fscos的可能值与学生共同讨论。从cos 的可能值入手讨论，指出功W可能为正值、负值或零，再进一步说明，力F与s间夹角的取值范围，最后总结并作如下板书：
当090时，cos为正值，W为正值，称为力对物体做正功，或称为力对物体做功。
当=90时，cos=0，W=0，力对物体做零功，即力对物体不做功。
当90180时，cos为负值，W为负值，称为力对物体做负功，或说物体克服这个力做功。
第三篇：高一物理功教案
5.2功
班级________姓名________学号_____
学习目标:
1.理解功的概念，知道功的两个要素。
2.知道功的公式W=Fscosθ，会用这个公式计算恒力功。
3.理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功。
4.知道什么是几个力对物体所做的总功，知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的功，也等于各个力分别对物体做功的代数和。5．了解求变力的功的一般思维方向。6．理解功和能的关系。
学习重点: 1.功的概念和功的计算公式。
2.正、负功的意义。3．功能关系。
学习难点: 功的概念、正、负功的意义。主要内容:
一、功
功是物理学中一个抽象而又重要的概念，是以后学习“能”的基础。1． 功的定义：
2． 功的两个要素：力和位移
【例一】关于力对物体做功的情况，下列说法中正确的是()A． 物体做自由落体运动时，重力对物体一定做功。
B． 行星绕太阳在椭圆轨道上运行时，太阳对行星的引力一定做功。C． 沿斜坡向上行驶的汽车，牵引力一定做功。D．细绳的一端固定，另一端拴着小球，使小球在竖直平面内作变速圆周运动，细绳的拉力一定做功。
3． 功的大小：
①力和位移方向一致的情况：W=FS ②力和位移有夹角（α）的情况：W=FScosα
若α=0，则cosα=1，②式就化成①式，因此②式是计算功的一般公式。公式表明：力F对物体做的功只与F、s和a三者有关，与物体的运动状态等因素无关。③应用公式注意：
A．式中的F一定是恒力(大小、方向都不变)，即此式是求恒力做功的公式。若是变力，中学阶段一般不用此式求功。
B．式中的位移s一般是相对地面而言的。在物体可以看作质点时，s是物体的位移；当物体不可以看作质点或力的作用点与物体有相对运动时，s是力的作用点的位移．scosa即为在力的方向上发生的位移。
C．力所做的功，只和有力作用的那一段位移有关，若力取消后物体仍在运动，则力对物体所做功与力取消后物体发生的位移无关(即力F与位移s具有同时性)。
4．功的单位：在国际单位制中，是焦耳，简称焦，符号是J。1 J等于1 N的力使物体在力的方向上发生1 m的位移时所做的功。5．功是过程量，反映力对位移的累积效果。
6．功是标量，虽有正负之分，但却无方向，功的运算遵循代数运算法则。
【例二】如图所示，倾角为θ的斜面上有一个质量为m的物体，在水平推力F的作用下移动了距离s，如果物体与斜面间的摩擦系数为μ，则推力做的功为（）
A．Fssinθ
B．Fscosθ
C．μmgscosθ
D．mg(sinθ+μcosθ)s
二、正功和负功
1．对公式w=Fscosa讨论得知：
①当o≤a＜π/2时，cosa>0，w>o，表示力对物体做正功。
②当a=π/2时，cosa=0，w=0，表示力对物体不做功(力与位移方向垂直)。③当π/2＜a≤π时，cosa<0，w<0，表示为对物体做负功。
可见，一个力作用于物体，可以对物体做正功，做负功，也可能不做功。2．正功、负功的物理意义
①功是标量，只有大小，没有方向，功的正负既不表示功有方向，也不表示功的数量的大小。既不能说“正功和负功方向相反”，也不能说“正功大于负功”。正功和负功只表示两种相反的做功效果。
②力对物体做正功，说明物体在发生该段位移的过程中，该力是动力，使物体的能量增加。力对物体做负功，说明物体在发生该段位移的过程中，该力是阻力，使物体的能量减少。
③一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功（取绝对值），这两种说法在意义上是等同的。
【例三】质量为m的物体置于倾角为α的斜面体上，物体和斜面体间的摩擦系数为μ，在外力作用下斜面体以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，下列说法正确的是()。A．斜面体对物体m的支持力一定做正功。B．斜面体对物体m的摩擦力一定做正功。C．斜面体对物体所的摩擦力可能不做功。D．斜面体对物体m的摩擦力可能做负功。
【例四】关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是()A．滑动摩擦力总是做负功。
B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功。C．静摩擦力对物体一定做负功。D．静摩擦力对物体总是做正功。
三、功能关系
功是能量转化的量度。
理解：
四、几个力的总功
∑W=W1+W2+W3+„
∑W=∑Fs=∑F·s 当合力F为恒力时W=Fscosα，α是合力F与物体位移s的夹角。
变力的功无法用公式W=Fscosα计算。
【例五】一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F=10N，在水平地面上移动的距离s=2m，物体与地面间的动摩擦因数μ=0．3。求：(1)拉力F对物体所做的功。(2)摩擦力f对物体所做的功。(3)外力对物体所做的总功。
【例六】一质量为1千克的物体被人用手由静止向上提升l米，这时物体的速度
22米／秒，则下列说法中错误的是：（g取10米／秒）()（A）手对物体作功12焦。（B）合外力对物体作功12焦。(C)合外力对物体作功2焦。（D）物体克服重力作功10焦。
课堂训练：
1． 绳子的一端固定，另一端系一个物体，当它做稳定的圆锥摆运动时()A． 重力对物体做功，绳子的拉力不做功。B． 重力对物体不做功，绳子的拉力做功。C． 重力和拉力都对物体做功。
D．重力和拉力都对物体不做功。2．如图所示两物体与水平地面间摩擦系数相同，它们的质量相等，在甲图用力F1拉物体，在乙图用力F2推物体，两种情况下两物体都作匀速运动，经相同位移，则比较两种情况下合力所做的功，那么正确答案又是哪一个?()A．W1=W2 B．W1＞W2 C．W1＜W2 D．无法比较
3．一物体在力F作用下，在粗糙水平桌面上运动，下列说法正确的是：（）A．如果物体作匀加速运动，F一定对物体做正功。B．如果物体作匀减速运动，F一定对物体做负功。C．如果物体作匀减速运动，F可能对物体做正功。D．如果物体作匀减速运动，F可能对物体不做功。4．关于力对物体做功，下列说法正确的是()A．重力对物体做功与物体运动的路径无关，只与始末位置有关。B．合外力对物体不做功，物体必定做匀速直线运动。
C．作用力与反作用力在相同时间内所做的功一定大小相等，一正一负。D．滑动摩擦力对物体一定做负功。
课后作业：
l．如图小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（）
A．垂直于接触面，做功为零。B．垂直于接触面，做功不为零。C．不垂直于接触面，做功为零。D．不垂直于接触面，做功不为零。
2．质量为m的物体，沿水平面滑动了s的距离，则它作功的情况正确的说法是()A．重力做正功，支持力做负功。B．重力做负功，支持力做正功。C．重力和支持力都做正功，大小为mgS。D．重力和支持力对物体都不做功。3．如图所示，物体由静止开始分别沿不同斜面由顶端A滑至底端B，两次下滑的路径分别为图中的I和II，两次物体与斜面的摩擦系数相同，且不计路径II中转折处的能量损失，则两次摩擦力对物体所做的功()A．第一次小B．第二次小 C．两次一样大D．无法确定 4．如图所示，绳的一端通过滑轮沿与水平方向成θ角施一恒力F，使木块水平向右移动s距离，在此过程中，恒力F做功为()A．FScosθ B．Fs(1+cosθ)C．2Fs D．2Fscosθ
5．如图所示，质量为m的滑块放在倾角为θ的斜面体M上，运动过程中滑块与斜面体始终相对静止，下列说法中正确的有()A．斜面体向右匀速移动距离s，斜面体对滑块没有做功。B．若斜面体向上匀速移动距离s，斜面体对滑块做功mgs。
C．斜面体向左以加速度a移动距离s，斜面体对滑块做的功为mas。
D．斜面体以加速度a匀加速向下移动距离s，斜面体对滑块做的功为m（g+a）s。
6．如图所示，利用动滑轮来吊起质量为20千克的物体，已知拉力F=140牛，滑轮与绳的质量以及摩擦均不计，则当物体由静止开始升高l米时，拉力F对物体所做的功为()A．40焦；B．80焦：C．140焦：D．280焦．
7．起重机的吊钩下挂着质量为m的木箱，如果木箱以加速度a匀减速下降了高度h，则木箱克服钢索拉力所做的功为()A．mgh B．m(g-a)h C．m（g+a）h D．m(a-g)h 8.如图所示，绷紧的传送带始终保持着大小为v=4m/s的速度水平匀速运动。一质量m=1kg的小物体无初速地放到皮带A处，物块与皮带间的滑动动摩擦因数μ=0．2，A、B之间距离s=6m。求物块从A运动到B的过程中摩擦力对物块做多少功?(取2g=lOm/s)
第四篇：高一物理电功和电功率教案
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14．5 电功和电功率
一、教学目标
1． 理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。2．了解电功和电热的关系。
3．了解公式QIRt(PIR)和Q22U2Rt(PU2R)的适用条件。
.4。知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。5．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。
二、教学重点、难点分析
1．教学重点在于区别并掌握电功和电热的计算。
2．难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。3．疑点在于有的学生认为额定功率大的灯泡一定比额定功率小的亮。4．解决办法
①通过实物展示，使学生理解电能与其他形式能的转化，加强电路中能量转化的感性认识。
②通过演示实验，使学生理解用电器的实际功率和额定功率的区别。
三、教学方法：实验演示，启发式教学
四、教
具：灯泡“3.8V 0.3A”、灯泡“220V 40W”、灯泡“220V 100W”、伏特表、电流表。滑动变阻器（1.5A 50Ω）、电源（6-8V）、电键、电吹风（带有“220V 40W”标记）幻灯片 投影仪
五、教学过程：
（一）新课引入
在高一我们已经知道，能量是以不同的形式存在的，不同形式的能量可以相互转化，请同学们举出电能转化为其他形式能的例子。
电能→机械能，如电风扇、电吹风 电能→内能，如电热器电熨斗、电饭堡 电能→化学能，如电解槽 能量的相互转化是如何实现的？
能量的相互转化是通过做功来实现的，功是能转化的量度。
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高中物理辅导网http://www.xiexiebang.com/ 对于电能转化为其他形式的能，又是什么力做功来实现的？如何来计算这种功的大小呢？让我们一起来学习电功、电功率这一节内容。
（二）新课教学
1．电功和电功率
什么是电功？其计算公式如何？是如何得到的？
在导体的两端加上电压，导体内建立了电场。自由电子在电场力的作用下定向移动，电场力对自由电子做了功，这个功简称为电功，通常说成电流做的功。
对一段导体而言，两端的电势差为U，把电荷q从一端搬到另一端，电场力做功W=qU，若在导体中形成电流I，则q=It（在时间t内，搬运的电量为q）
∴W=qU=UIt就是电功的表达式
说明（1）表达式的物理意义——电流在一段电路上的功跟这段电路两端的电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。
（2）适用条件 I、U不随时间变化——恒定电流
（3）单位 W、U、I、t单位分别为焦耳、伏特、安培、秒 即1J=1V·A·s（4）实质 电能转化为其他形式的能，是通过电功来实现的。电流做了多少功，就有多少的电能转化为其他形式的能。
什么是电功率，电功率的计算公式如何？是如何得到的？ 电功率是表示电流做功快慢的物理量。即
p=W/t=UIt/t=UI 说明（1）表达式的物理意义——一段电路上的电功率跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。
（2）适用条件 U、I不随时间变化
（3）单位 P、U、I单位分别为瓦特、伏特、安培 即
1W=1J/s（4）实质 表示电能转化为其他能的快慢程度。
由公式P=UI可知，随着U、I的增大，P也将增大，P是否可以无限增大呢？ 首先我们要弄清额定功率和实际功率的概念。
额定功率 是指用电器在额定电压下工作的功率，是用电器正常工作的最大功率。实际功率 是指用电器在实际电压下工作的实际的功率。
京翰教育中心http://www.xiexiebang.com/
高中物理辅导网http://www.xiexiebang.com/ 电路图中各元件，小灯泡标有“3.8V 0.3A”标记。出示画有右图的幻灯片，引导学生按电路图接好电路
（提醒学生注意伏特表、安培表的正负极及滑动变阻器的接法）讲清实验目的是测量小灯泡在不同的电压下工作的实际功率。调节滑动变阻器，使伏特表读数分别为2.0V、3.0V和3.8V观察灯泡亮度的变化，并在图中记下安培表的对应值，请计算这三次的小灯泡的电功率P1、P2、P3
即 P1=U1I1=2.0×0.22W=0.44W P2=U2I2=3.0×0.28W=0.84W P3=U3I3=3.8×0.30W=1.14w ①P1、P2、P3是小灯泡在U1=2.0V、U2=3.0V、U3=3.8V的电压下工作的实际功率，在这三种情况下，灯泡都能正常工作。
②由计算可知P1＜P2＜P3，而灯泡的亮度也逐渐变亮，可见灯泡的亮度由实际功率判断。③小灯泡上的标记“3.8V 0.3A”指的是小灯泡的额定电压和额定电流。可见P3是这只小灯泡的额定功率，当U=3.8V时，灯泡的实际功率等于额定功率。
出示220V 100W、220V、40W灯泡，并说明“100W、40W”分别是它们的额定功率。说明一般家用电器的额定功率，如电吹风“220V 400W”、白炽灯“220V 60W”、空调 “220V 800 W 3000 W”，饮水机（制冷500W、制热100W），电饭褒“220V 1200W”等，提醒学生节约用电、节约电能。
是不是额定功率大的灯泡比额定功率小的灯泡一定亮呢？
出示“3.8V 0.3A”灯泡和“2.5V 0.3A”小灯泡，计算它们额定电功率分别为P1=3.8×0.3W=1.14W，P2=2.5×0.3W=0.75W。把“3.8V 0.3A”的灯泡接入电路，使伏特表示数为2.0V。再把“2.5V 0.3A”的小灯泡接入电路，使伏特表示数2.5V，观察灯泡的明亮程度。
灯泡明亮程度由其实际功率决定，与额定功率无关。加给用电器的电压，可不可以超过额定电压呢？
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高中物理辅导网http://www.xiexiebang.com/ 继续做上述实验，减少变阻器的阻值，观察伏特表、安培表的示数和小灯泡的亮度，当伏特表的读数约为5.2V时，小灯泡熄灭。
加在小灯泡的电压比额定电压大不多时，随着电压的增大，灯泡越来越亮，说明灯泡的实际功率超过了额定功率，并在逐渐增大。当电压增到一定值时，灯丝被烧断。
实验说明，加给用电器的电压不应超过额定电压，否则就有可能使用电器损坏。从这个实验中我们得到什么启示？
我们在使用电器的时候，一定要先检查实际电压是否符合额电电压，保证用电安全。2．电功率和热功率
电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，描述它的定量规律是焦耳定律。
学生一般认为，W=IUt，又由欧姆定律，U=IR，所以得出W=I2Rt，电流做这么多功，放出热量Q=W=I2Rt。这里有一个错误，可让学生思考并找出来。
错在Q=W，何以见得电流做功全部转化为内能增量？有无可能同时转化为其他形式能？
英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律。
（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。
（2）表达式：Q=I2Rt 对于纯电阻导体而言，根据欧姆定律，U=IR，所以Q=I2Rt=I·IRt=IUt=W，电流做功完全用来生热，电能转化为内能。
说明：焦耳定律表明，纯电阻电路中电流做功电能完全转化为内能，且电热Q=I2Rt。（3）简单介绍产生焦耳热的原因：
金属中自由电子在电场力作用下定向移动，由于电场力做功，电子动能增加，但不断地与晶格（原子核点阵）碰撞，不断把能量传给晶格，使晶格中各粒子在平衡位置附近的热运动加剧，从而温度升高。
（4）纯电阻电路中的电功和电功率
①电功W=Q= IRt，对所有电路中电阻的生热都适用。结合纯电路电路欧姆定律 U＝IR，I＝
UR
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Q＝IUt＝IRt＝②电功率P＝Qt2U2Rt
＝I2R，对所有电路中电阻的电热功率都适用。
结合纯电阻电路欧姆定律U=IR
P＝UI＝IR＝2U2R
（5）非纯电阻电路中的电功和电功率（以含电动机电路为例）
非纯电阻电路中，电能与其他形式能转化的关系非常关键。以电动机为例，电动机电路如图所示，电动机两端电压为U，通过电动机电流为I，电动机线圈电阻为R，则电流做功或电动机消耗的总电能为W=IUt，电动机线圈电阻生热Q=I2Rt，电动机还对外做功，把电能转化为机械能，W′=W-Q=IUt-I2Rt，W′是电动机输出的机械能。
这是一个非纯电阻电路，可满足U=IR，且W′＞0，则有U＞IR。
考虑每秒钟内能量转化关系，即功率，只要令上述各式中t=1s即可，可得总功率P总=IU，电热功率P热=I2R，输出功率P出，三者关系是P总=P热+P出，即P出=IU-I2R。
（三）例题精讲
【例】某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量m=50kg，电源提供恒定电压U=110V，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A，求电动机线圈电阻R（g=10m／s）。（4Ω）
（四）布置作业
1．把课本158页练习三（2）、（3）、（5）题做在作业本上。2．把课下完成练习三（1）、（4）题做在课本上。说明：
1．利用常用电器的展示，使学生回到日常生活，调动学生的学习兴趣和注意力。2．引导学生观察演示实验，参与读数、记数，学会如何分析数据，处理问题得出结论。
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第五篇：初中物理《功》教案
第四章 4.2 机械功
一、教学任务分析
本节学习机械功、功率。机械功、功率是“机械和功”这一章的第二节，是为下一节学习“机械能”打基础的，同时也是本章学习研究“功的原理”的基础，更是高中学习动能定理、机械能守恒定律、能量的转化和守恒定律的基础。
通过本节课的学习，学生将知道功的概念，知道功率的意义。
在学习本节前，学生已经学过“力”、“物体的运动”相关知识，对“力”和“距离”这两个概念并不陌生。但由于生活经验的影响，学生容易将生活中的“做工作”与物理学中的“做功”混淆，对费力而未做功的现象不易理解。因此要通过一系列的事例让学生知道功的概念。
做功有大小，做功有快慢吗？怎样比较物体做功的快慢呢？本设计期望通过一系列实验探究，帮助学生找到比较物体做功快慢的不同方法。
本节课的教学要求学生主动参与，在观察、实验、讨论的过程中建立功和功率的概念，通过本课学习，学生能计算功的大小，并能用学到的知识解释生活中与功率有关的问题，从中体验到学习物理的乐趣。
二、教学目标
1．知识与技能
（1）知道功的概念；能用公式W = F·s进行简单计算，知道功的单位。
（2）知道功率的概念；理解功率是表示物体做功快慢的物理量；知道功率的单位。（3）能用公式P = W / t进行简单计算。
2．过程和方法
经历比较做功快慢的活动，认识功率概念的建立过程中的科学方法。3．情感、态度和价值观
通过了解功率在实际生活中的应用，感受物理与生活密切相关。
三、教学重点和难点
重点：功率概念的形成过程。
难点：功的概念建立。
四、教学资源
1．学生实验器材：钩码、弹簧测力计、木块、铅球、秒表、矿泉水瓶、直尺等。2．各种做功和功率的图片、视频等。
五．教案示例
第一课时
（一）引入
１．阅读活动卡p16小故事，讨论回答问题。在两人用力大小和移动物体距离不同的情况下，怎样比较两人贡献大小(让学生充分讨论)？引导学生在比较中关注“力的大小”及“移动距离”这两个量。
（二）新课
２．机械功（1）问题
做功的大小与哪些因素有关？（2）观察、讨论
观看一些力做功、一些力未做功的视频，描述观察到的情景中力的大小、方向及物体移动的距离大小。讨论做功的要素。
作用在物体上的力越大，力对物体做的功越多；物体在力的方向上移动的距离越大，力对物体做的功越多。
（3）阅读
一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。
公式：W = F·s。
单位：1焦=1牛·米 体会1焦的大小。
（三）知识应用
3．应用
（１）问题
任何情况下力都对物体做功吗？
（２）活动
进行活动卡p17活动，通过对表格中实验结论的分析，体会机械功的含义。（３）例题
计算一些生活中常见的做功值。教科书p1４例题１、例题２。（４）布置作业
①教科书ｐ１７，１、２、３题。
②学生实验（这一内容既是这节课知识的应用，又是下一节课的课前准备）
测一测自己上楼做的功。设计方案，测量自己走上楼和跑上楼做的功及所用时间，将测量数据填入活动卡p1８的活动表格中。
（四）【板书设计】
一、做功
1、概念：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。
2、做功的两个必要因素是：作用在物体上的力和物体在该力的方向上通过的距离。
二、功的公式
W=F·s——物体在力F的方向上通过的距离（米）
| ┕——作用在物体上的力（牛）
┕———力F做的功（焦）
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