10.1 功-【初中学霸作业本】2024-2025学年新教材八年级下册物理同步课件(鲁科版2024)

第一节 功 八年级 初中物理 第十章 功与能 学习目标 1.知道力学中做功的概念以及做功包含的两个必要因素。 3.能应用公式W=Fs进行简单的计算。 2.知道计算功的大小的表达式。 课堂引入 生活中，“功” 是一个多义词。 可以表示功劳，跟“过”相对，如丰功伟绩、立功； 可以表示能力或水平，如唱功、基本功； 有时还可以表示成绩、成效，如事半功倍、大功告成等。 力学中的“功”指的又是什么呢? 推动小车在水平路面前进时，推力作用在小车上，小车在这个力的方向上移动了一段距离。我们看到了推力工作的成效。 力学中的功 知识点一 观察下列两种情况，找找他们活动的共同点。 用叉车搬运货物时，叉车把货物从地面提升到一定高度。叉车用力托起货物，使货物在这个力的方向上发生了位置的移动。我们看到了叉车工作的成效。 共同点：①物体都受到了力的作用； ②物体在这个力的方向上都移动了距离。 1. 功的概念 F s F 小车在推力F的作用下水平前进的距离为s，则牵引力对小车做了功。 如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，物理学上就说这个力对物体做了功。 F s F 叉车举高货物的过程中，货物受到一个向上的力F的作用，并且在这个力的作用下货物向上移动了一段距离s，物理学中，就说叉车托起货物的力对货物做了功。 s G G 重力为G的小明按图所示做一个引体向上，小明需克服自身重力做功。 2.做功的两个必要因素 一是作用在物体上的力； 二是物体在这个力的方向上移动的距离。 这两个因素缺一不可！ 力做功的实例 电梯在拉力的作用被提升，电梯在拉力方向上移动了距离，拉力对电梯做了功。 下列生活实例中，力是否做功？ 人用力搬石头，但没有搬动。人对石头做功了吗？ 人对石头没有做功。 依据：物体受到力的作用，但没有移动距离。 手提水桶在水平面上前行，提水桶的力对物体做功了吗？ 提水桶的力对物体没有做功。 依据：水桶虽然受到手的拉力作用，但是由于手提水桶的力的方向与水桶的运动方向垂直，水桶没有在拉力的方向上移动距离，所以提水桶的力对水桶没有做功。 3.三种力不做功的情况 （1）有距离无力：靠惯性运动的物体没有力对它做功。 不劳无功 例如，某同学踢足球，球离开脚后飞出10 m 远，足球飞出10 m远的过程中，人对足球不做功。 （2）有力无距离：物体受到力的作用，但没有移动距离，力对物体不做功。 劳而无功 例如，人用力推车,但没有推动。人对车没有做功。 （3）力与距离垂直：物体受到力的作用，同时也运动了一段距离，但二者相互垂直，即在力的方向上没有通过距离，这个力也没有对物体做功。 垂直无功 人提着滑板在水平路面上前行，人提滑板的力没有对滑板做功。 力对物体做功，物体的移动方向并非一定要与力的方向完全一致，移动的方向和力的方向有夹角（夹角不等于90°）时力也对物体做功。 如图所示，重力G对物体不做功，拉力F对物体做功。 工人推着箱子在水平地面上匀速前进，如图所示。下列关于力对箱子是否做功的判断，正确的是（ ） A. 重力对箱子做了功 B. 地面的支持力对箱子做了功 C. 工人对箱子的推力对箱子做了功 D. 箱子对工人的推力对箱子做了功 典例1 C 解析：工人对箱子的推力水平向右，箱子在推力的方向上通过一定的距离，工人对箱子的推力对箱子做了功。 功的计算 知识点二 在物理学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即功=力×物体在力的方向上移动的距离。 1. 定义 W=Fs 2.计算公式 变形式：F=， = W ：力做的功 F ：力的大小 s ：物体在力的方向上移动的距离 在国际单位制中，力的单位是牛（N），距离的单位是米（m），功的单位是牛·米（N·m）。 为了纪念英国物理学家焦耳，人们用他的名字命名了功的单位。 功的单位：焦耳，简称焦，符号J。 1J=1N·m。 3. 单位 1J的功有多大？ 人用力将两个鸡蛋提高1 m，所做的功大约是1 J。 1J的物理意义是1N的力作用在物体上，物体沿力的方向移动1m。 焦耳，英国物理学家。焦耳的主要贡献是测定了热和机械功之间的当量关系。此外，他在电学和磁学方面也有贡献，并对蒸汽机的发展做了不少有价值的工作，还率先计算了气体分子热运动的速度。人们为了纪念他对科学发展的贡献，将功和能量的单位命名为”焦耳“。 典例2 小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为_______J，重力做功为 _______ J。 0 解析：在整个过程中推力做功：W=Fs=15N×10m=150J； 购物车在水平地面上运动，购物车在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即做功为0J。 150 典例3 如图所示，浙江大学机器人研究团队研发的新一代“绝影”四足机器狗，身体长度85 cm，站立时高65 cm，体重40 kg。 “绝影”机器狗负重200 N爬上3 m高的台阶时，对重物做了多少焦的功？ 解析：机器狗爬上3 m高的台阶时，对重物做的功 W=G 物h=200 N×3 m=600 J。 课堂小结 单位：焦耳 做功的两个必要因素 计算公式：W=Fs。变形式：F=， = 功的概念 功 力学中的功 功的计算 不做功的三种情况 随堂练习 1.下列过程中人对物体做功的是（ ） A. 冰壶离开手后在平滑的冰面上滑行 B. 志愿者推着车辆前行 C. 学生背着书包在水平路面匀速行走 D. 抱着一摞书不动 B 2.如图，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F 使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F 所做的功分析正确的是（ ） A.Wa=Wb=Wc B. Wa<Wb=Wc C. Wa<Wb<Wc D. Wa=Wb>Wc A 3. 电动清扫车以其环保高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。一电动清扫车正在工作时的情景如图所示。清扫车完成任务后，在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶，经10min到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力大小恒为400N，求牵引力做的功。 解析：清扫车行驶的路程: s=vt=5m/s×10×60s=3000m。 牵引力做的功： W=Fs=400N×3000m=1.2×106J。 28 $$