11.1 功 2023-2024学年人教版物理八年级下册

第十一章 功和机械能 第1节 功 学习目标 1.知道力学中的功的含义。 2.能说出做功包含的两个必要因素，不能判断出力是否对物体做功； 3.掌握功的计算公式和单位，会用公式进行计算。 马拉着车前进，车受到几个力的作用？哪些力的作用对小车有了“成效”？有了“贡献”呢？ 车受到 4 个力的作用，如图所示： 在竖直方向上物体没有运动，所以重力和支持力没有功效。 在马的拉力作用下，车在前进，拉力有了功效。 所以，马的拉力对车做了功。 新课导入 s F F F s 物体受到了力的作用 物体在力的方向上移动了一段距离 如图，是物体在力的作用下做功的两个实例。想一想，这些做功的实例中，有什么共同点？ 马拉车 F s F 拉力对车做了功 示例 新知学习 力学中的功 一 1. 功的概念： 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。 s F F 起重机吊起货物 拉力对货物做了功 示例 s F F F s F 缺一不可 2. 做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上移动的距离 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。 小车在推力的作用下向前运动了一段距离 布袋在绳子的拉力作用下升高 提着滑板在水平路面上前行 搬而未起 做功 未做功 F 移动方向 F 移 动 方 向 F 移动方向 F 没有移动 在图中标注人对物体施加力的方向和物体移动的方向 思考：用什么标准来判断力是否对物体做功？ 想想议议 3. 不做功的三种情况： （1）有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有通过距离。 F≠0 s＝0 （劳而无功） 举着不动 没抬动 没推动 3. 不做功的三种情况： （2）有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。 （不劳无功） 冰壶在平滑的冰面上滑行 踢出去的足球在草地上滚动过程中 F =0 s ≠ 0 3. 不做功的三种情况： （3）有力作用在物体上，也有距离，但是力和距离是垂直的。 F≠ 0 s≠ 0 （垂直无功） 背着书包在水平路面上行走 有力对书包做功吗？ 叉车举着货物在水平方向上移动 叉车对货物做功了吗？ 思考：做功的多少和什么因素有关系呢？ 我觉得功的大小应该与用力 大小有关。把一个重的物体 搬到楼上，就应该比把一个 轻的物体班上楼做功多些！ 我觉得功还应该与移动物体的距离有关，因为把同一个物体从一楼搬到二楼和搬到三楼做功也不一样！ a. 比较甲、乙，升高相同高度，_____图拉力做的功多， 比较甲、丙，用相同的拉力，_____图拉力做的功多。 乙 丙 b. 根据以上分析说明做功多少与___________________和 _____________________________有关. 作用在物体上的力 物体在力的方向移动的距离 1m G 甲 F 乙 2G 1m F 丙 G 2m F 做功多少的比较 力学中规定：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 功＝力×距离 W = Fs 2.公式 F F s 1.功的大小 F 表示力 ，s 表示沿力的方向移动的距离，W 表示功。 功的计算 二 著名物理学家焦耳 W = Fs 1 J＝1 N•m 1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离时所做的功为1J 3.功的单位 在国际单位制中：力F的单位是牛（N），距离s的单位是米（m） ，则功W的单位是牛•米，它有一个专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号是 J。 把1个鸡蛋举高2m，做的功大约是1J W = Fs 4.力与距离的计算 已知做功多少和物体在力的方向上 移动的距离，可求出力的大小。 已知做功多少和力的大小，可求出 物体在力的方向上移动的距离。 注意： 1.式中物理量全部用国际单位制。 2.力F与距离s具有对应性：即距离s是物体沿受力的方向移动的距离，F与s在同一直线上； 3.F与s具有同体性：即F与s对应同一个物体。 【例题】质量为50kg的雪橇上装载了350kg的原木，一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前行，将原木运送到了3000m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。 所以，马的拉力做的功 W = Fs =800N×3000m=2.4×106J 解：雪橇在平直路面上做匀速直线运动，马的水平拉力F与摩擦力F摩大小相等，即 F = F摩 =800N 雪橇沿水平拉力方向移动的距离 s = 3000m 如果物体移动的方向与一个力（阻力）的方向相反，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。 F推力 f摩擦 F拉力 G重力 人在爬楼梯时，