9.3 功-2024-2025学年八年级物理下册同步教学课件（北师大版2024）

北师大版八年级下册（2024） 第九章　机械和功 第三节　功 核心素养目标 1.物理观念 了解机械功功的含义，通过分析，明确机械功功的两个必要因素；理解功的计算公式和单位。 2.科学思维 通过实例，概括出做功的两个必要因素。并能够利用功的公式进行简单计算。 3.科学探究 通过交流讨论，理解力不做功的几种实例。 4.科学态度与责任 具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 导入新课 一 2.请同学们用“功”字组几个词。 导入新课 1.看右图猜猜字谜。 学生活动 功 立功 功劳 大功告成 成功 事半功倍 这几个词主要指“贡献”或“成效”。 同学们每天都要扫地时，有时需要把桌凳搬起来，或挪到别的地方，在这个过程中需要耗费一定的力气，有没有功劳呢？在物理学中如何描述这个功劳的呢？ 导入新课 探究新知 二 功的概念 1 物理学中的“功”是什么呢？ 观察思考：力是物体对物体的作用，下图中哪些力的作用有成效？ 提货物上升 力没有成效 力有成效 力有成效 一 机械功 F支 G F引 f F支 G F引 f F引起了作用有“贡献” 功的概念 1 物理学中的“功”吸收了“贡献”的意思，如果某个力对物体的移动做出了“贡献”，取得了成效，说这个力对物体做了功。 小车匀速行驶时受到几个力的作用？向右运动时是哪个力起了作用做了“贡献”？ 一 机械功 功的概念 1 一 机械功 叉车 起重机 拖拉机犁地 观察以下情景，你能找出它们的工作过程有什么共同的特点吗？ ①都必须对工作对象施以力的作用。 ②还必须使工作对象沿着力的方向移动一段距离。 共同点 一 机械功 功的概念 1 F s 如果对物体施了力，并使物体沿力的方向上移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了机械功，机械功简称功（work）。 功的概念 1 叉车举高货物 功用符号W表示 向上的推力对货物做了功 一 机械功 乙 物体受到了力 在力的方向上移动了距离 共同点 下图是两个做功的实例，想一想，它们有什么共同点？ 做功的两个必要因素 2 一 机械功 做功的两个必要因素 甲 做功的两个必要因素 2 ①作用在物体上的力Ｆ ②物体在这个力的方向上移动的距离s 二者缺一不可 1.同体性:F和s必须对应同一物体 2.同时性:力F在使物体沿着力的方向移动距离s的过程中，应始终作用在物体上 3.同向性:距离s必须是物体在力F的方向上移动的距离 注意: 一 机械功 s F F 拉力对车做了功 实例分析 3 做功实例 一 机械功 马拉车 小铁球沿斜面滚下的过程中，重力是否对铁球做功？ B A C G h 重力对货物做了功 做功实例 一 机械功 实例分析 3 举力 移动距离 ① 力的方向与物体移动方向一致，称为力对物体做功 人的举力对杠铃是否做功？ 一 机械功 做功 做功实例 实例分析 3 人向上爬楼梯重力是否对人做功 重力 移动距离 ② 力的方向与物体运动方向相反，称为克服某个力做功 一 机械功 做功 做功实例 实例分析 3 叉车沿水平方向前进过程中对货物施加的竖直向上的力 用了很大的力推车，但车没有移动，此过程中人推车的力 大力士表演拉汽车前行，此过程中人拉车的力 不做功 有力无距（劳而无功） 不做功 有力有距（垂直无功） 交流讨论 一 机械功 图中所示的几种情景中，这些力是否做了功? 拉力对货物做了功 做功 实例分析 3 足球在空中飞行时 不做功 有距无力（惯性无功） 不做功实例 一 机械功 实例分析 3 冰壶在光滑的地面上滑行 不做功 有距无力（惯性无功） 起重机对货物的拉力是否做功 不做功 有距有力（垂直无功） 不做功实例 拉力F 距离S 一 机械功 实例分析 3 不做功 有距有力（垂直无功） 注意：有力才有可能做功，但有力不一定做功，无力就谈不上做功。 不做功 有力无距（劳而无功） 一 机械功 不做功实例 搬而未起 实例分析 3 运动员将杠铃举着不动 不做功 有力无距（劳而无功） 不做功三种典型情况 4 一 机械功 有力无距（劳而无功） 有距无力（不劳无功） 有距有力（垂直无功） 一 机械功 视频小结 5 小明对物体的三次做功中，哪次做的功较多？做功的多少与什么有关？ 移动距离S 移动距离2S 第1次做功 第2次做功 第3次做功 做功的多少与作用力F的大小和移动距离S有关 作用在物体上的力越大，物体在力的方向上移动的距离越大，力做的功就越多。 思考 二 功的计算 2F F 力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积 焦耳 ，简称焦，符号J 用1 N的力使物体在力的方向上通过1 m的距离时所做的功为1 J。 将两个鸡蛋竖直提升1m 所做的功是1J 1J = 1N·m 功(J) 力 ( N ) 距离 ( m ) W=F s 二 功的计算 计算公式 2 物理意义 4 单位 3 功的定义 1 ①公式中的力 F 与距离 s 必须在同一直线上； ②公式中力F 的单位必须是（N），路程s的单位必须是（m），功的单位才是（ J ）； ③做功的多少由F、s决定，与物体的质量，速度，运动方向，是否有摩擦无关。 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳，英国物理学家，由于焦耳在热学、热力学和电方面的贡献，后人为了纪念他，把能量或功的单位命名为“焦耳”，简称“焦”；并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量以及“功”的物理量。 焦耳 1818－1889 二 功的计算 公式注意事项 5 二 功的计算 例题:工人小李用620N的力把重为1200N的水泥桶从地面拉到4m高处。小李对绳子的拉力做了多少功？ 解 ：绳子自由端上升的距离 s=2h=2×4m=8m 拉力做的功 W= Fs =620N×8m = 4960 J 答： 小李对绳子的拉力做了4960J的功。 本题中，动滑轮对水泥桶的拉力做了多少功？ 为什么与小李做的功不相等呢？ 解 ：动滑轮对水泥桶的拉力做的功 W= F’h =1200N×4m = 4800 J 动滑轮对水泥桶的拉力做的功与小李对绳的拉力做的功不相等，因为小李既要克服水泥桶的重力做功，还要克服动滑轮的重力做功。 课堂小结 三 课堂小结 课堂小结 练习巩固 四 1.下列关于物体是否做功的说法中正确的是（     ） A. 起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功 B. 被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功 C. 小明从地上捡起篮球的过程中，小明对篮球做了功 D. 小红背着书包站在路边等车，小红对书包做了功 C 巩固练习 2.下列说法中正确的是（     ） A.用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功 B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程手竖直向上的拉力对水桶做了功 C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功 D.用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功 A 巩固练习 3.小龙背着质量为25kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼，又沿着走廊水平走了5m到达实验室，每层楼高3m，小龙对实验器材做功 J，若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功4500J，则小龙自身体重 kg.(g=10N/kg) 1500 巩固练习 50 A B C A.W1=W2 B.W1>W2 C. W1<W2 D.不能确定 4.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。拉力F做的功分别为W1和W2 ，则W1和W2的关系是 （ ） A 巩固练习 5.如图所示的四种情形中，判断是面对力（做/不做）功？ 甲图中人搬着书在平直的路上匀速行走，人对滑板 功。 乙图中狗拉着车在平直的道路上匀速行走，狗对货车 功。 丙图中人用力搬石头但石头未被搬动，人对石头 功 丁图中足球离开脚后继续在空中飞行时，人对足球 功 不做 做 不做 不做 巩固练习 6.课本图9-3-6中，马拉着质量为1000kg的车，在水平公路上前进了400m。马的水平拉力为750N,求车所受重力做的功和马对车的拉力做的功。 解：由题知，马拉车在水平公路上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为 0 J. 马的拉力对车做功： W= Fs =750N×400m=3×105 J 答：重力对车做的功为 0 J； 马的拉力对车做的功为3×105 J。 巩固练习 物理学的世界中充满了无数的公式和定理，但是，不要被这些吓倒。记住，每一个伟大的科学家背后，都是一条艰辛的道路。爱因斯坦曾经说过：“成功等于艰苦的劳动加正确的方法。”只有不断努力，才能让公式和定理成为你的武器，让你的未来发光发热。 励志语录 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$