11.1 功 讲义-2024-2025学年人教版物理八年级下册

11.1功 一、“功”的来历 功的概念起源于早期工业革命的需要,当时的工程师为了比较蒸汽机的效益,在实践中大家逐渐同意用机器举起的物体的重量与高度的乘积来量度机器的功效,并称之为功。19世纪初,法国科学家科里奥利明确地把作用力与受力点沿力的方向的位移（物体始末位置的距离）的乘积称为“运动的功”,这种定义沿用至今。 二、“功”的概念 功也叫机械功。如果一个物体受到力的作用，并在力的方向上移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。功是一个过程量，力学中的功表示力对距离的累积的物理量。功的英语是：work，所以物理学中用符号W表示功。 11理解功的实质11 1、功的实质就是力的空间累积。 2、功是一个过程量（不是状态量），所以不能说“物体含有多少功”，只能说“做了多少功”。我们学过的“热量”也是一个过程量，同样不能说“物体含有多少热量”，只能说“吸收了或放出了多少热量”。 三、功的两个必要因素 1、做功的两个必要因素是：①有力作用在物体上②物体在这个力的方向上移动了距离。两个必要因素缺一不可。 四、判断力是否做功 判断一个力是否做功的方法： 首先分析是否有力作用在物体上,这是判断力是否做功的首要条件；其次分析物体有没有沿力的方向移动距离,即有没有“成效”。 五、三种“没做功” 用力搬石头没搬动，属于有力无距离，人对石头没有做功。这种情况叫做“劳而无功”。类似的还有：用力推车但没推动时，力对车没有做功，也是劳而无功。 叉车运送货物时，对货物施加了向上的支持力，货物也移动了距离，属于有力也有距离，但这个距离是水平方向的，而不是沿支持力方向，所以，叉车对货物没有做功。这种情况叫做“垂直无功”类似的还有：提着书包在水平地面上行走，人对书包没有做功。 踢出去的足球在离开脚后，向前移动了距离，这时球没有受到脚的作用力，属于有距离但无力，此时没有力对球做功。这种情况叫做“不劳无功” 生活中的“做工”,是人的体力和脑力劳动的总称,也就是平常所说的工作。物理学中的“做功”有“成效”的含义,即物体必须在力的作用下,沿力的方向通过了距离,因此“做功”的条件比“做工”苛刻得多,“做工”不一定“做功”,如某同学用力搬一大石块,没有搬动,他“做工”了,但没有“做功”,因为大石块没有沿力的方向通过距离,即没有“成效”。  六、功的计算 1、计算公式：W=Fs，其中W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离,即功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。 2、功的单位:功的单位是焦耳(J)，1 J=1 N•m。 七、两种常见的做功 1、竖直方向做功是指物体受到竖直方向力的作用,并且在竖直方向上运动了一段距离,即竖直方向的力对物体做了功。常见的有两种情况：物体下落时重力对物体做功；物体上升时拉力对物体做功，也叫克服重力做功。两种情况功的计算W=Gh，G是物体受到的重力，h是物体下落或匀速上升的高度。 2、水平方向做功 是指物体受到水平方向的力的作用,并且在水平方向上运动了一段距离,即水平方向的力对物体做了功。这种情况一般叫克服摩擦力做功。匀速直线运动时，功的计算为W=Fs=fs，f是物体受到的摩擦力，s是物体在水平方向上运动的距离。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$