10.1 功 -----2024-2025学年鲁科版（五四学制）（2024）物理八年级下学期

§10.1 功 义务教育教科书（五·四学制） 八年级下册 计日程功 计：计算；程：估量，考核；功：成绩、功效 工作成效或进度可以按日计算。形容发展快，有把握按时完成。 论功行赏 马到成功 歌功颂德 徒劳无功 丰功伟绩 事半功倍 建功立业 力学中的“功”指的是什么呢？ 新课导入 思考与讨论 观察如图所示的甲、乙两个情景，找找他们工作过程中的共同点。 物体在力的方向上移动了一段距离 新知讲授 一、功的概念 1.定义：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，或者说施力的物体做了功。 工 + 力 2.做功包含两个必要因素： （1）作用在物体上的力， （2）物体在这个力的方向上移动的距离。 思考与讨论 如图所示，甲图中人搬石头的力做功了吗？乙图中人提滑板的力做功了吗？丙图中球飞出去后脚做功了吗？说出判断的依据。 甲 搬而未起 乙 球脱离脚飞出 丙 提着滑板在水平路面上前行 5 新课讲授 3.不做功的三种情况： 一、功的概念 （1）劳而无功：如推而不动、搬而不起，虽然用了力，但是在力的方向上没有移动一段距离。 （2）不劳无功：物体由于惯性运动了一段距离，但不受力的作用。 （3）垂直无功：有力也有距离，但物体移动方向与受力方向垂直，即物体的移动并不是这个力作用的结果。 做功包含两个必要因素： ①作用在物体上的力； ②物体在这个力的方向上移动的距离。 6 拓展延伸 物块在拉力F的作用下沿水平方向向右匀速移动了一段距离s。在这个过程中，物块都受到哪些力的作用？有哪些力做功？ s G N F f 做功包含两个必要因素： ①作用在物体上的力； ②物体在这个力的方向上移动的距离。 G和N：不做功 垂直无功 F：做功 f：？？？ 力的方向上 相同（F） 相反（f） F做功 克服 f 做功 7 课堂练习 #巴黎奥运会刘焕华“举”起中国男子举重首枚大级别奥运金牌！ 分析刘焕华对杠铃的做功情况 劳而无功 劳而无功 做功 劳而无功 8 新知讲授 二、功的计算 1.计算公式：力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 如果用F表示力，s表示沿力的方向上移动的距离，W表示功 W=Fs （作用在物体上的力越大，物体在力的方向上移动的距离越远，力所做的功就越多） 2.国际单位：（牛米，N·m ）；焦耳，简称焦，符号J。 1J=1N·m 课堂练习 以质量为3kg的木块在大小为10N的水平拉力作用下沿水平方向匀速前进了5m，则该木块受到的摩擦力为 N，拉力做的功是 J，重力对木块做的功是 J。 10 50 0 解：木块匀速运动，二力平衡 F=f=10N W=Fs=10N×5m=50J 重力对木块不做功（垂直无功） 在应用功的公式解决实际问题时，要注意区分所求的是哪个力对物体做功，力的大小以及物体在这个力的方向上移动的距离是多少。 在此过程中，摩擦力做功了吗？ 解：木块克服摩擦力做功W=fs=10N×5m=50J 10 课堂练习 一质量为0.5kg的金属球由距离地面5m的位置释放，在这个过程中重力做了多少功？ h=5m 解：G=mg=0.5kg×10N/kg=5N W=Gh= 5N×5m=25J h=5m 11 案例与问题 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，还能大幅降低能耗，避免现场粉尘、泥浆等的污染，实现绿色施工。如图所示，为完成把质量为1.5t的构件匀速提升到30m高处楼层的任务，向上的拉力做的功至少是多少？如果后来根据需要，又将该构件水平匀速移动了3m，那么在水平运动阶段，向上的拉力又做了多少功？g取10N/kg。 12 案例与问题 如图所示，为完成把质量为1.5t的构件匀速提升到30m高处楼层的任务，向上的拉力做的功至少是多少？如果后来根据需要，又将该构件水平匀速移动了3m，那么在水平运动阶段，向上的拉力又做了多少功？g取10N/kg。 解：（1）匀速提升，构件二力平衡 F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N W=Fs= 1.5×104N×30m=4.5×105J （2）拉力的方向竖直向上，构件水平移动了3m，但在竖直方向上没有移动距离，所以此阶段拉力不做功。 在此过程中，重力做功了吗？ 解：构件克服重力做功 G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N W=Gh= 1.5×104N×30m=4.5×105J 13 课堂练习 一质量为0.5kg的金属球，从长度l=10m的粗糙斜面底端用一个大小为6N的拉力F匀速拉到斜面顶端，斜面高度h=5m，在这个过程中都有哪些力做功？做多少功？ h l F 解：（1）拉力做功：W=Fl=6N×10m=60J （2）克服重力做功：W=Gh=mgh=0.5kg×10N/kg×5m=25J （3）克服摩擦力做功：W=fl≠6N×10m=60J （4）支持力不做功（垂直无功） 14 案例分析 如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。请根据图像判断：在相等的时间内，木块两次受到的拉力F1 F2，两次对木块做的功W1 W2。 （均选填“＞”“＜”或“＝”） ＝ ＞ 二力平衡+摩擦力的影响因素 15 新知讲授 二、功的计算 3.比较做功的大小 W=Fs （作用在物体上的力越大，物体在力的方向上移动的距离越远，力所做的功就越多） 判断力的大小 判断物体在力的方向上移动的距离 由W=Fs比较功的大小 16 课堂小结 功 功的概念 功的定义 功包含两个必要因素 不做功的三种情况 功的计算 计算公式 国际单位 比较做功的大小 ①作用在物体上的力； ②物体在这个力的方向上移动的距离 ①劳而无功；②不劳无功；③垂直无功 W=Fs 焦耳（焦），J ①F；②s；③W=Fs 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 课堂练习 如图所示，一位同学在练习投掷实心球。下列这组分解动作中，哪几幅图描述的过程中该同学对实心球做了功？ 18 课堂练习 一颗子弹从枪膛里水平射出，子弹在枪膛里受到的气体作用力为600N，枪膛长为60cm，射出的子弹在空中飞行了60m，则气体对子弹做了多少功？ 解：子弹在枪膛中受到气体的作用 W=Fs=600N×0.6m=360J 注：子弹穿出枪膛之后在空中飞行60m的过程中，子弹是靠惯性向前运动的，这个过程气体对子弹不做功（不劳无功） 19 课堂练习 小明重50kg，每层楼的平均高度h0约为3m，小明从一楼爬到五楼的过程中，小明需要克服重力做多少功？ 解：G=mg=50kg×10N/kg=500N h=4h0=12m W=Gh=500N×15m=6000J 1F 2F 3F 4F 5F h0 注：从一楼爬到五楼在竖直方向上是四层楼的高度！ 20 谢谢大家！ 义务教育教科书（五·四学制） 八年级下册 Lavf58.20.100 $$