第1节 功（大单元教学课件）物理人教版2024八年级下册

第十一章 第一节 功 【大单元教学】2024-2025学年八年级物理下册同步备课系列（人教版2024） 1. 知道力学中做功的含义。能说出做功包含的两个必要因素,并能判断出力是否对物体做功。(物理观念) 2. 明确计算功的大小的表达式,以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。(物理观念、科学思维) 3. 能应用公式 W=Fs 进行简单的计算。(物理观念、科学思维) 学习目标 情境导入 大功一件 马到成功 论功行赏 功德无量 歌功颂德 劳苦功高 建功立业 功可以表示为“贡献”“成效” 你能想到与“功”相关的成语吗？ 情境导入 第1节 力 如图所示，叉车要把货物从地面搬到车上在这个过程中，叉车除了要对货物施加力，还需要怎样做才能完成这个任务? 叉车除了要对货物施加向上的托举力，还需要沿着合适的路径移动，确保稳定，才能完成这个搬运任务，这就是力学中的“功”。 知识点1：力学中的功 F s F对货物做了功 知识点1：力学中的功 在叉车举高货物的过程中，货物受到一个向上的力F作用，并且这个力的作用下，向上移动了一段距离s，力F作用的成效体现在物体被举高了。 物理学中就说叉车托起货物的力做了功。 衔接：生活中有很多做功的例子，比如说叉车将货物举起来，叉车对货物做了功。…… F F s 人推小车 小车在力F的作用下，移动了距离s 知识点1：力学中的功 人推小车，人对小车做了功 s F 人提货物 知识点1：力学中的功 货物在力F的作用下，向上移动距离s 人提升货物，人对货物做了功 “做功”≠“做工” 物理学中的“做功”与日常生活的“做工”不同。“做功”是生产、生活中普遍存在的物理现象，它由严格而明确的含义，偏重于“成效、贡献”；“做工”是指消耗一定体力和脑力的人类活动。 知识点1：力学中的功 【归纳总结】 如果有力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，在物理学中，我们就说这个力对物体做了功。 （物体在力的方向上移动的距离） （作用在物体上的力） F 二者缺一不可。 功的两个必要因素 s s s F F 2. 做功的两个因素 知识点1：力学中的功 3. 不做功的三种情况 知识点1：力学中的功 现象：某同学踢足球，足球离开脚后在地面上滚动的过程中。 该同学对足球不做功，即不劳无功 s ≠ 0 F = 0 （1）无力有距离（不劳无功） 分析：被踢出去的足球由于惯性会继续移动一段距离。 3. 不做功的三种情况 知识点1：力学中的功 小芳对石头没有做功，即劳而无功 s = 0 F ≠ 0 （2）无力有距离（劳而无功） 搬而未动 F 现象：小芳搬石头，但没有搬动 分析：小芳有力作用在石头 上，但石头没有移动 3. 不做功的三种情况 知识点1：力学中的功 滑板受到的力与移动距离相互垂直，沿力方向移动的距离为0，小明对滑板不做功，即劳而无功 （3）力与移动距离垂直（垂直无功） 现象：小明提着滑板在水平面上走动 分析：滑板受到了竖直向上力，沿水平方向移动了一段距离，移动的方向与力的方向相互垂直。 F F⊥S 知识点1：力学中的功 【典例1】如图所示的四幅图是小明同学提包回家的情景，他提包的力做功的是（    ） A 知识点2：功的计算 （1）定义：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）计算公式 1. 功及其计算公式 W 表示功， F 表示力 ，s 表示沿力的方向移动的距离。 知识点2：功的计算 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，用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 知识点2：功的计算 W = Fs （4）功的变形公式 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： 各式中物理量全部用国际单位制。 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； F与s具有同体性：即F与s对应同一个物体。 知识点2：功的计算 介绍 经历 主要成就 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（1818年12月24日—1889年10月11日），出生于曼彻斯特近郊的沙弗特，英国物理学家，英国皇家学会会员。 焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规教育。青年时期，认识了化学家道尔顿。道尔顿教给了他数学、哲学和化学方面的知识，为焦耳后来的研究奠定了理论基础。 热功当量：焦耳测出了热功当量，1卡=4.15焦耳。 焦耳定律：电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。 焦耳热：毛细管电泳需要电场做功，有电场做功就会产生热量。 物理学家 焦耳 知识点2：功的计算 19 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，要克服自己的重力做功，计算做功的大小时，应该用人的重力G乘以楼梯的竖直高度h。W=Gh 重力G h 知识点2：功的计算 （5） 功的另一种表述 知识点2：功的计算 【典例2】一个重200N的物体在大小不变的水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m。在物体向前运动35m的过程中拉力做的功为700J，则水平拉力的大小为       N，此过程中重力做的功是       J，物体靠惯性运动10m的过程中克服摩擦力做的功是       。 【详解】[1]物体在拉力作用下移动的距离为25m，拉力所做的功为，由于惯性向前运动10m的过程中，拉力没有对物体做功，则：拉力的大小为 [2]在重力的方向上没有移动距离，因此重力对物体没有做功，即做功为0J。 [3]物体最后在摩擦力的作用下停下来，物体靠惯性运动10m的过程中克服摩擦力做的功是 28 0 700J 知识点2：功的计算 【典例3】一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为、、，关于它们之间的大小关系是 。 【详解】一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，三个功的大小都等于W=Fs；即W1=W2=W3 功的计算公式： 功= 功的单位： 功 ①作用在物体上的 . ②物体在力的方向上移动的 . ①有力无 ②有距离无 ③力与距离 不做功的 三种情况 做功的两个 必要因素 力 距离 距离 力 W = Fs 力×距离 垂直 焦耳（J） 1J＝ 1N•m 课堂练习 1．功的计算 (1)定义：力学中，功等于 与物体在力的方向上移动的 的乘积。 (2)公式：W= 。 (3)单位：国际单位制中，功的单位是 ，简称 ，符号是 ，1J=1N·m。 力 课堂练习 距离 Fs 焦耳 焦 J 2．如图所示，力对物体做功的是（　　） C 课堂练习 A．用力搬石头，搬而未动 C．推着小车前进 B．货物在叉车的作用下水平移动 D．手扶轮胎静止不动 3．在足球比赛中，如图所示，小星同学一脚将足球踢出，足球离脚后，脚对足球 。足球在空中下落过程中，重力对足球 。（均选填“做功”或“不做功”） 不做功 课堂练习 做功 课堂练习 4．当马拉着载有600kg货物的雪橇在水平的公路上匀速向南行驶时，马对雪橇的水平拉力是400N，若马拉雪橇前进了100m，则马的拉力做的功是 J，雪橇的重力做的功是 J。 40000 【详解】[1]因雪橇在平直的公路上匀速向南行驶，处于平衡状态，雪橇在水平方向受到拉力和阻力的作用，二力是一对平衡力，所以二力大小相等、方向相反，则阻力f=F=400N，由W=Fs可知，马的拉力做的功 [2]重力的方向是竖直向下，车在水平路面上行驶，没有在竖直方向移动距离，所以重力不做功，即为0。 0 5．如图所示，用手掌平托着两个鸡蛋升高50cm，此过程中手掌对鸡蛋做的功约为（   ） B 课堂练习 A．0.05J B．0.5J C．5J D．50J 【详解】两个鸡蛋的重力约为1N，手掌对鸡蛋做的功大约是 故B符合题意，ACD不符合题意。 课堂练习 6．搬运较重货物时一般要使用叉车，在水平地面上，使用叉车将的货物竖直抬起，再将货物沿水平方向缩回，整个过程叉车对货物做的功是多少?（取） 【详解】叉车对货物有向上的支持力，叉车在抬起货物时需要克服货物的重力做功，将货叉沿水平方向缩回时对货物没有做功，故叉车对货物做的功=1500kg×10N/kg×1m=1.5×10⁴J 7．如图所示，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（　　） D 课堂练习 A． B． C． D． 【详解】由图可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同，a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0，则此时拉力不做功；b中物体在力的方向上通过的距离为s，c中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s，根据可知，在b中做的功大于在c，则有Wa<Wc<Wb，故ABC错误，D正确。 课堂练习 8．如图所示，小红参加植树时负责给树苗浇水。水桶和水的总重力为200N，小红将装有水的水桶提起0.5m后以0.8m/s的速度匀速走出16m远去给树苗浇水。（g取10N/kg）求： (1)小红提着水桶走16m所用的时间； (2)小红提起水桶去给树苗浇水的过程中对水桶所做的功。 【详解】（1）小红提着水桶走16m所用的时间 （2）小红提起水桶去给树苗浇水的过程中，提起水桶时拉力对水桶做了功，提着水桶匀速走时水平方向移动的距离不在拉力的方向上，对水桶没有做功，所以该过程对水桶所做的功 课堂练习 9．如下图所示的是某餐厅的送餐机器人，其自身质量为45kg。该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时，在1min内匀速直线运动了72m，该送餐机器人受到的摩擦力为其总重力的0.08倍。求此次送餐过程中：（g取10N/kg） (1)该送餐机器人运动的速度； (2)该送餐机器人所受牵引力的大小； (3)该送餐机器人克服摩擦力做功的多少。 【详解】（1）该送餐机器人运动的速度为 （2）该送餐机器人受到的总重力G总=m总g=(m人+m物)g=(45kg+5kg) ×10N/kg=500N 该送餐机器人送餐过程中在水平方向做匀速直线运动，所受牵引力F与所受摩擦力是一对平衡力，大小相等，即该送餐机器人所受牵引力F=f=0.08G总=0.08×500N=40N （3）该送餐机器人克服摩擦力做功为W=Fs = 40N×72m=2880J 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后“练习与应用”作业 自主安排 配套同步分层作业 33 2025 Thank you for watching! 谢谢观看 $$