人教版八年級(jí)物理下冊(cè) （功）功和機(jī)械能 課件

第十一章功和機(jī)械能

第１節(jié)功

“功”是個(gè)多義詞，有“貢獻(xiàn)”的意思,如功勞、立功；還具有“成效”的意思，如成功，事半功倍…….同學(xué)們還可以列舉別出的含義。如豐功偉績(jī)是貢獻(xiàn)的意思，如大功告成有成績(jī)、效果、成效的意思；力學(xué)所說(shuō)的“功”包含有成效的意思，但是它還有更確切的含義。功的解釋?zhuān)何锢韺W(xué)里的功主要偏重于“成效、效果”的意思，當(dāng)然還有它本身的物理意義。叉車(chē)舉高貨物Fs叉車(chē)工作的成效——叉車(chē)用力托起貨物，使貨物在這個(gè)力的方向上發(fā)生位置的移動(dòng)。即叉車(chē)托起貨物的力對(duì)物體做了功。哪個(gè)力的作用對(duì)小車(chē)有了“成效”？有了“貢獻(xiàn)”呢？用力拉在水平桌面上的小車(chē)，小車(chē)前進(jìn)，則小車(chē)受到幾個(gè)力的作用？F對(duì)小車(chē)做了功ＦF支ＧF阻想想議議一、力學(xué)中的功馬拉車(chē)FsF1．功：拉力對(duì)車(chē)做了功如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離，這個(gè)力對(duì)物體做了功。sFF起重機(jī)吊起貨物拉力對(duì)貨物做了功有力作用在物體上物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離距離（作用在物體上的力）（物體在力的方向上移動(dòng)的距離）Ｆ二者缺一不可。必要因素s你知道用什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷是否做功嗎？sFFFsF沒(méi)有做功（勞而無(wú)功）人用力搬石頭而沒(méi)搬動(dòng)s＝0F≠0分析沒(méi)有做功（不勞無(wú)功）分析s≠0F=0冰壺在平滑的冰面上滑行沒(méi)有做功（垂直無(wú)功）提箱子在水平路上走分析F≠0s≠0力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直sss不做功議一議（1）當(dāng)你抱著一摞書(shū)不動(dòng)時(shí)，你累嗎？你對(duì)書(shū)做功了嗎？為什么？（2）用力推講臺(tái)，講臺(tái)沒(méi)有動(dòng)，人累嗎？人對(duì)講臺(tái)做功了嗎？議一議（3）用腳踢出足球，球在地面上滾動(dòng)，滾動(dòng)過(guò)程中，人對(duì)球做功了嗎？3．不做功的三種典型情況（1）有力，但是在力的方向上通過(guò)的距離為零。（勞而無(wú)功）（2）有距離，但是和距離同一方向上沒(méi)有力的作用。（不勞無(wú)功）

（3）有力，也有距離，但是力和距離方向是相互垂直的。（垂直無(wú)功）1、只要有力作用在物體上，力就對(duì)物體做了功（）2、物體只要移動(dòng)了距離，就做了功（）3、物體從高處落下重力做了功（）4、有力作用在物體上，物體又移動(dòng)了距離，這個(gè)力就做了功（）5、手提著重物在水平地面上行走，人做了功（）6、人用力推車(chē)，但車(chē)未動(dòng)，人沒(méi)有做功（）判斷??????功＝力×距離二、功的計(jì)算1．功等于力和物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。

W=Fs公式2．功的單位和物理意義。

牛（N）

米（m）焦耳（J）即：1J＝1N·mW=Fs1J的意義：1N的力使物體在力的方向上，通過(guò)1m的距離時(shí)所做的功為1J。想想10J的意義又是什么呢？單位：焦耳（簡(jiǎn)稱(chēng)：焦）說(shuō)明：（1）單位要統(tǒng)一：F→N,s→m,W→J。（2）清楚公式中兩個(gè)物理量的含義：F表示作用在物體上的力，s表示的是在力F的方向上移動(dòng)的距離（3）做功的多少只由F與s的乘積決定，跟物體時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)還是做變速直線運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。常見(jiàn)值：（1）將兩個(gè)雞蛋舉高1m。做功大約為1J。（2）體重為500N的中學(xué)生從一樓走到二樓，做功約為1500J小孩重200N，從二樓爬下一樓重力大約做多少功？如果乘坐電梯下樓，重力做功又是多少呢？重力做功只與物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。所以重力做功W=Gh例1小強(qiáng)用1000N的水平推力將重3000N的小車(chē)沿水平路面移動(dòng)了500m，求小強(qiáng)的推力做功和重力做的功各是多少？解：W1＝Fs＝1000N×500m＝5×105J答：小強(qiáng)的推力做功5×105J，重力做功0J。

練一練1000N3000N500m水平向前推時(shí)，箱子的重力與小車(chē)移動(dòng)方向垂直所以W2＝0J例2小明同學(xué)積極參加社區(qū)服務(wù)活動(dòng)，幫助鄰居張奶奶將一袋15kg的米勻速背上15m高的六樓，上樓共用時(shí)3min。在此過(guò)程中，小明對(duì)這袋米做了多少功？（g取10N/kg）解：G＝mg=15kg×10N/kg=150N

W＝Fs＝Gh＝150N×15m＝2250J答：小明對(duì)這袋米做了2250J的功判斷有沒(méi)有做功只看兩點(diǎn)①作用在物體上的力②物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離不能看成物體移動(dòng)的距離；物體是否移動(dòng)都是以地球作為參照物的。作用在物體上的力與物體移動(dòng)的距離成一定的夾角（≠90°）時(shí)也做功若作用在物體上的力與物體移動(dòng)的距離相反，我們就說(shuō)物體克服這個(gè)力做功如果力與運(yùn)動(dòng)方向相反，則可以稱(chēng)為克服某個(gè)力做功。如向上拋某個(gè)物體，重力方向向下，物體運(yùn)動(dòng)方向向上，可以稱(chēng)為克服重力做功。Ｆs如果力與物體運(yùn)動(dòng)的方向成一定角度，那么這個(gè)力對(duì)物體做功嗎？物理上的“功”指什么？功的單位是什么？怎樣判斷力對(duì)物體做功了？本課小結(jié)功如何計(jì)算？例1在平地上，用50N的水平推力推動(dòng)重100N的箱子，前進(jìn)了10m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把這個(gè)箱子勻速舉高1.5m，他做了多少功？解：W1＝Fs＝50N×10m＝500J答：他推箱子做功500J，舉箱子做功150J。W3=Gs=100N×10m=1000J×

練一練50N100N10m水平向前推時(shí)，箱子的重力做了多少功？例2某足球運(yùn)動(dòng)員在水平方向用25N的力，將10N的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滾了30m才停下來(lái)。在球滾動(dòng)過(guò)程中，腳對(duì)球所做的功為（）。A．750JB．300JC．450JD．0D例3起重機(jī)將2×104kg的貨物從地上吊起3m高后，又在水平方向上移動(dòng)5m，求起重機(jī)做了多少功？解：起重機(jī)的拉力等于貨物的重力，在水平方向移動(dòng)，拉力不做功，所以，起重機(jī)做的功為：

W＝Fs＝Gh＝mgh＝2×104kg×10N/kg×3m＝6×105J功

知識(shí)點(diǎn)1做功的兩個(gè)必要條件1.[2020北京中考]如圖所示的情境中,人對(duì)物體做功的是(

)1.B

2.水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移動(dòng)了一段距離,則下列判斷正確的是(

)A.文具盒所受重力做了功B.文具盒所受支持力做了功C.文具盒所受拉力做了功D.沒(méi)有力對(duì)文具盒做功2.C

3.一物體在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了4s,拉力F的大小為5N,4s內(nèi)拉力F做的功為(

)A.1J B.3J C.2J D.4J3.D

知識(shí)點(diǎn)2功的計(jì)算4.[2020湖南邵陽(yáng)中考]一物體受到5N的豎直向上的拉力F的作用,沿水平方向以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了10s,拉力F對(duì)物體做的功為(

)A.0 B.1J C.10J D.50J4.A

5.小李先后用同樣大小的力F使同一木箱分別在如圖所示的甲、乙、丙三個(gè)面上(乙、丙表面材料相同)移動(dòng)相同的距離,該力F在這三個(gè)過(guò)程中所做的功分別為W甲、W乙、W丙,下列關(guān)于做功大小的說(shuō)法正確的是(

)A.W甲=W乙>W丙 B.W甲>W乙>W丙C.W甲=W乙=W丙 D.W乙>W甲>W丙5.C

6.如圖所示,用F=60N的水平拉力,通過(guò)一個(gè)定滑輪,使重為100N的物體A水平向左勻速移動(dòng)了3m,在這個(gè)過(guò)程中(

)A.拉力F做了360J的功B.拉力F做了180J的功C.重力做了300J的功D.重力做了600J的功6.B

7.小華把裝有30個(gè)雞蛋的塑料袋從1樓提到3樓的家里,他提雞蛋的力做的功最接近(

)A.9J B.30J C.90J D.300J7.C

8.小明用40N的水平推力推著重100N的書(shū)箱在水平地面上前進(jìn)了2m,松開(kāi)手后,書(shū)箱仍向前滑行了1m.整個(gè)過(guò)程中小明的推力做功

J,書(shū)箱的重力做功

J.

8.【參考答案】

80

0

9.如圖所示,某風(fēng)景區(qū)的一段盤(pán)山公路.盤(pán)山公路相當(dāng)于簡(jiǎn)單機(jī)械中的

,使用它可以

(填“省力”“省距離”或“省功”).

9.【參考答案】

斜面

省力知識(shí)點(diǎn)3斜面及其“做功”10.斜面是一種簡(jiǎn)單機(jī)械,生活中經(jīng)常用到它.工人師傅小波和小新分別用如圖甲、乙所示的兩種方法,將同樣的物體搬上車(chē).下列說(shuō)法正確的是(

)A.甲方法不可以省力,但能省功B.甲方法可以省力,也能省功C.乙方法可以省力,但不能省功D.乙方法可以省力,也能省功10.C

11.如圖所示,光滑斜面的長(zhǎng)LAB>LAC,沿兩斜面分別將同一重物從它們的底部拉到頂部,所需拉力分別為F1和F2,所做的功分別為W1和W2.則(

)A.F1<F2,W1=W2 B.F1<F2,W1<W2C.F1>F2,W1>W2 D.F1>F2,W1=W211.A

12.如圖所示,一斜面長(zhǎng)5m,高3m.小明用繩子沿斜面將重為300N的木塊由斜面底端勻速拉到頂端,拉力大小為240N,繩重不計(jì).(1)求木塊克服重力做的功;(2)求小明做的功;(3)分析為什么小明做的功不等于克服重力做的功.12.解:(1)木塊克服重力做的功等于重力對(duì)木塊做的功,即W=Gh=300N×3m=900J;(2)小明做的功W'=Fs=240N×5m=1200J;(3)由于斜面不光滑,小明不得不克服摩擦力做功,因此小明做的功大于克服重力做的功.1.[2021廣東深圳福田區(qū)月考]小明用彈簧測(cè)力計(jì)兩次沿水平方向拉著同一物體在同一水平面上直線運(yùn)動(dòng),兩次運(yùn)動(dòng)的s-t圖像如圖中①②所示.其對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F1、F2,相等時(shí)間內(nèi)所做的功分別為W1、W2,則它們的關(guān)系正確的是(

)

A.F1>F2

W1>W2

B.F1=F2

W1>W2

C.F1=F2

W1<W2

D.F1<F2

W1<W21.B

2.如圖所示,B物體在拉力F的作用下向左運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,A、B間有相互作用的摩擦力,則A、B間摩擦力做功的情況是(

)A.A、B都克服摩擦力做功B.摩擦力對(duì)A不做功,B克服摩擦力做功C.摩擦力對(duì)A做功,B克服摩擦力做功D.摩擦力對(duì)A、B