内容正文:
第十一章 机械与功
八年级物理教科版·下册
3.功 功率(第1课时)
授课人:XXXX
1
新课引入
观察并思考:
生活中常常需要把粮食、蔬菜、水果和其他的生活用品从楼下拿到楼上,工厂里常常需要把机器、材料和产品从一个地方运送到另一个地方……这些过程需要推、拉、搬、提等,耗费一定的力气,在物理学中如何来描写这个过程呢?
学习目标
什么叫做功?知道做功的两个必要因素。
1
知道功的计算公式,会进行功的计算。
2
理解功的原理。
3
知识讲解
一、做功
观察 他们的效果相同吗
F
纹丝不动
F
向前运动一段距离
没有成效
有成效
知识讲解
物理学中规定:如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离,就说力对物体做了功。
1.功的定义:
注意
有时为了叙述方便,某个力做功往往也说成施力的物体做了功。如人推小车,推力做了功,也常说人做了功。
知识讲解
讨论并交流:
知识讲解
(1)作用在物体上的______________;
2.做功的两个必要因素:
(2)物体在________的方向上通过的__________。
力
力
距离
注意
判断有没有“做功”的方法:看是否同时满足做功的两个必要因素,同时满足两个因素就叫“做功”,缺少任何一个,都不算“做功”。
(1)有力没有距离
(劳而无功)
3.三种不做功的情况:
推东西没推动
举着物体不动
搬物体没搬起来
知识讲解
(2)有距离没有力
(不劳无功)
知识讲解
(3)有距离有力,但力与距离的方向垂直
(劳而无功)
知识讲解
强化训练
(1)只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功。
1.请判断下列说法是否正确。
(2)某人背书包乘电梯上了楼,则此人对书包做了功。
√
×
强化训练
2.在下列实例中,其中没有做功的是( )
A.叉车举起货物 B.用力搬石头没搬动
C.马拉动圆木 D.直升机吊起铁塔
B
知识讲解
二、功的计算
知识讲解
2.功的单位:
物理学中规定:功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。
即:功=力×距离
W
F
s
=
×
1.功的计算公式:
牛
米
焦耳
即:1焦耳=1牛×1米
W=F ×s
1J=1N·m
知识讲解
焦耳简介:
焦耳(J.P.Joule,1818.12─1889.10): 英国物理学家。致力于热功当量的精确测定达40年之久,他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系,为热力学第一定律的建立奠定了牢固的实验基础。
由于他在热学、热力学和电学方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章。后人为了纪念他,把功、能、热的单位命名为“焦耳”,简称“焦”。在初中,我们还将学习以他的名字命名的“焦耳定律”。
知识讲解
把1个鸡蛋举高2m,做的功大约是1J
因为用手托鸡蛋匀速上升,
所以手对鸡蛋的力:F =G =0.5N
知识讲解
【例题】如图所示,用20N的水平推力,使重为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。试求推力和重力对物体做的功。
解:推力20N,物体在推力的方向移动距离为0.5m,
则推力做功:
W=Fs=20N×0.5m=10J
重力沿竖直方向,而物体在竖直方向上没有发生移动,
所以重力做功为零。
注意
1. 使用W=Fs 时,注意单位的统一。
2. 做功的多少只由W=Fs 决定,与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦无关。
3.公式W=Fs 的运用
(1)同体性:力和物体移动的距离必须对应同一物体。
(2)同时性:力和物体移动距离必须对应同段时间。
(3)同向性:初中阶段力和物体移动距离在方向上必须一致。
知识讲解
强化训练
某同学用一恒定不变的力F 匀速推动重为1000N的物体,前进了4m,做了2×103J的功,求推力F的大小。
解:由功的计算公式W=Fs可知,
推力的大小为:
已知:s =4m W =2×103J
求:F
答:推力大小为500N。
知识讲解
三、功的原理
知识讲解
1.内容:
使用任何机械都不省功。
2.表达式:
3.适用范围:
所有的机械。
被称为机械的黄金定律。
知识讲解
例题 一个人用50N的力往下压杠杆一端,手下降的高度是2m,而杠杆的另一端把一个物体抬高了0.5m。杠杆重不计,杠杆转动时的摩擦不计。问:
(1)人做了多少功?
(2)被抬高的物体有多重?
解:(1)由功的计算公式可知,
已知:s =2m F =50N h =0.5m 求:(1)W;(2)G
答:(1)人做了100J的功;(2)物体的重为200N。
(2)因为杠杆重及摩擦不计,由机械功原理可知:
物体的重为:
知识总结
功