内容正文:
人教版初中物理八年级下册第十一章
第1节 功
物理观念:
通过生活实例,知道力学中做功的含义,能运用公式W=Fs进行简单的计算,能判断力是否对物体做功,为形成能量观念奠定基础。
科学思维:
科学探究:
科学态度与责任:
在利用功的定义分析生活实例的过程中,发展抽象概括的思维能力
通过举例说明做功与不做功的情况,提升分析、解释、交流的能力
通过分析具体生活实例,经历功的概念的建立过程,深化对物理源于生活的感悟,养成热爱科学、乐于探索的态度。
学习目标
问 题
如图,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之外,还需要怎样才能完成这个任务?
步骤一、从地面托起货物
通常而言,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,就说这个力对物体做了功。
步骤二、抬着货物向前移动一段距离
定义:
功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
公式:
W
=
F
S
推倒公式:
F
=
W
S
S
=
W
F
单位:
在国际单位制中,力的单位是牛(N),距离的单位是米
(m),则功的单位是牛•米(N•m),它有一个专门的名
称叫做焦耳(joule),简称焦,符号是J。
1J的物理含义:
1N的力作用在物体上,物体在该力的方向上移动
的距离为1m,则该力对物体做功为1J。
如甲图所示,一个人搬石头时,搬而未起,人对石头的力是否做功?如乙图所示,一个人推车在水平方向上前行,人对车的推力是否做功?
想想议议
力对物体做功的两个因素:
1、作用在物体上的力
2、物体在这个力的方向上移动了距离
甲
乙
科学探究1:下列实例中,力是否对物体做功,为什么?
车在拉力的作用下向前运动
汽车在阻力的作用下停止运动
人举杠铃静止的过程中
(1)有力
(2)力的方向上有距离
做功
(1)有力
(2)力的方向上有距离
做功
(1)有力
(2)力的方向上没有距离
没有做功
有力无距离—(劳而无功)
无力有距离—(不劳无功)
F
s
力与距离垂直—(垂直无功)
力没有做功的几种情况
例题 目前,我国正在大力推广装配式建筑。这种建筑方式不仅施工效率高,还能大幅度降低能耗,避免现场粉尘、泥浆等的污染,实现绿色施工。g取10N/kg。
(1)把质量为1.5t的构件匀速提升到30m高的楼顶,竖直向上的拉力做了多少功?
(2)依据需要,又将这个构件沿水平方向匀速移动了3m。在水平运动阶段,竖直
向上的拉力做了多少功?
解:
构件在竖直方向上做匀速直线运动,竖直方向拉力与重力为平衡力
大小相等,即
F
=
G
=
mg
构件在竖直方向方向上移动的距离为
s
=
30m
所以,马的拉力做功
W
=
F
S
=
1.5×104N×30m
=
4.5×105J
拉力做的功是
=
1.5×103kg×10N/kg
=
1.5×104N
构件在水平方向上移动30m,在竖直方向上没有移动距离,即s1=0
W
=
F
S1
=
0
计算公式的几点说明
1、同体性,即F与s必须对应同一物体;
2、同时性,即F与s必须对应于同一时间,在受力的同时移动了距离;
3、同向性,即F与s方向必须一致。
拓展延伸:
初中阶段研究力做功,主要指下列两种情况:
(1)力和物体运动方向一致,称为力对物体做功;
(2)力和物体运动方向相反,可以称为克服这个力做功。如向上运动的某
个物体,重力方向竖直向下,物体运动方向向上,可以说克服重力做功;汽
车在阻力的作用下停止运动,阻力与运动方向相反,可以说克服阻力做功等。
1、如图所示的情景中,人对物体做了功的是( )
C
A.用力搬石头但没有搬动
B.提着滑板在水平路面上前进
C.拉着小车向前运动
D.足球在空中飞行
课堂练习
2、已知甲物体在光滑的水平面上运动,乙物体在粗糙的水平面上运动,现在用相同的水平推力,分别使甲、乙两个物体沿力的方向移动相同的距离,两次推力做的功为W甲和W乙,则( )
A、
W甲
>
W乙
B、
W甲
=
W乙
C、
W甲
W乙
<
D、条件不足,不能比较
B
课堂练习
3、某足球运动员在水平方向用25牛的力,将10牛的球沿水平地面踢出,踢出后球在地面上滚了30米才停下来。在球滚动过程中,脚对球所做的功为( )
A、750焦 B、300焦
C、450焦 D、0
【解析】
由题意可知,在球离开脚后滚动的过程中,不受脚对球的力,
球向前运动是因为球具有惯性。即
W
=
F
S
当F=0时,即使s≠0,W=0,也就是脚对球没有做功
则脚对球做的功为0J
D
课堂练习
4、如图是环保卫士小安在进行垃圾分类,下列环节中,小安对瓶子做功的是( )
A.从地上拾起瓶子
B.手握瓶子沿水平方向走到垃圾桶旁
C.一只手握瓶子不动,另一只手打开垃圾桶桶盖
D.瓶子离开手,掉入垃圾桶中
课堂练习
A
板书设计
第1节 功
一、定义:等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积
二、公式:W=Fs
三、做功的两个因素:
1、作用在物体上的力
2、物体在力的方向上所通过的距离
$$