内容正文:
11.1 功
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木牍中考-教学设计中心 制作
物理
RJ
八年级下册
目
录
导入新课
01
讲授新课
02
习题解析
03
课堂小结
04
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?
导入新课
力学中的功
F
s
叉车要完成把货物从地面放到车上的任务,除了用力托起货物,还需要使货物在这个力的方向上移动一段距离。
也就是说,在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,向上移动了一段距离s。
力F作用的成效体现在货物被举高了。
讲授新课
力学中的功
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。
F
s
叉车托起货物的力做了功。
叉车托起货物的力做了多少功呢?
讲授新课
力学中的功
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,力所做的功也就越多。
力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
W=Fs
F:力
s:力方向上移动的距离
W:功
功的计算公式
讲授新课
力学中的功
功的计算公式
力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
公式:W = Fs
单位:焦耳,简称焦,符号是J
牛(N)
米(m)
F=
W
s
s=
W
F
物理意义:
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。
表示:1 J=1 N · m
注意:当力和物体在力的方向上通过的距离相反时,我们说物体克服这个力做功。
讲授新课
焦耳是英国物理学家,他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,而且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的速度。人们为了纪念他对科学发展的贡献,以他的名字“焦耳”来命名功和能量的单位。
力学中的功
功的计算公式
讲授新课
力学中的功
想想议议
判断力对物体做功的条件
如图所示,一个人搬石头时,搬而未起,人对石头的力是否做功?
答:搬石头时,人对石头施加了向上的力,但石头没有在力的方向上移动距离,人对石头没有做功。
讲授新课
力学中的功
想想议议
判断力对物体做功的条件
一个人推车在水平方向上前行,人对车的推力是否做功?
答:人推车时,人对车施加了推力,车在推力的方向上移动了距离,人对车的推力做了功。
注意:有时为了叙述方便,某个力做功往往也说成施力的物体做了功。如人推车,推力做了功,也常说人做了功。
讲授新课
力学中的功
判断力对物体做功的条件
请判断下列情况中图中标出的力有没有做功
G
滚动的足球
G
重力对滚动的足球未做功,因为足球的运动方向与重力方向垂直
重力对下落的小球做功,此时小球的运动方向与重力方向相同
讲授新课
做功了吗
判断力对物体做功的条件
物体做功需满足两个条件:
1. 有作用在物体上的力
2. 物体在这个力的方向上移动一段距离
F推
s
讲授新课
力学中的功
判断力对物体做功的条件
不做功的典型情况:
有力无距离
无力有距离
有力有距离,但力和距离垂直
讲授新课
力学中的功
判断力对物体做功的条件
请判断下列情况中图中标出的力有没有做功
F支
F牵
加速行驶的汽车
讲授新课
功的计算
有了功的表达式,我们就可以定量地计算做功的多少。
例 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,竖直向上的拉力又做了多少功?
讲授新课
功的计算
解:
(1) 构件在竖直方向上做匀速直线运动,构件所受的拉力与重力大小相等,即:
F=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
构件在竖直方向上移动的距离
s=30m
所以,拉力做的功
W=Fs=1.5×104N×30m=4.5×105J
(2) 拉力的方向竖直向上。构件在水平方向上移动了3m,但在竖直方向上没有移动距离,即s´=0。所以,拉力做的功
W´=Fs´=0
在竖直上升阶段,拉力做的功为4.5×105J。在水平运动阶段,拉力做的功为0。
解决与做功有关的问题时,要明确做功的力和在这个力的方向上移动的距离,最后算出功的大小。
讲授新课
功的计算
日常活动的功的大小
在日常生活中,我们可估计一些力做功的大概值。
将两个鸡蛋举高1m,做功约1J
将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举过头顶,做功约10J
将一袋10kg的大米从地面扛到肩上,做功约150J
讲授新课
1.机器狗能帮助人们搬运重物;不计空气阻力,下列四种情境中,机器狗对重物A做功的是( )
A.蹲着不动
B.托举重物匀速竖直上升
C.站着不动
D.承载重物匀速水平移动
B
习题解析
2. 已知某小区没装电梯,且每层楼的楼层高度相同。李师傅到小区送水时会选择将水扛上楼,第一次李师傅用2min将一桶水从一楼送到四楼,第二次用5min将同样的一桶水从一楼送到六楼,两次送水过程中李师傅对水桶做的功分别为W1、W2,则W1:W2=______。
3:5
习题解析
3. 2025年1月1日,国内首辆分布式电驱动飞行汽车正式亮相,它可以在“地面行驶”与“飞行移动”之间随意切换。某次测试时汽车的总质量为500kg,g取10N/kg。
(1)汽车启动前,静止在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为0.01m2,求此时汽车对地面的压强。
解:汽车对地面的压强
答:汽车对地面的压强为5×105Pa;
习题解析
3. 2025年1月1日,国内首辆分布式电驱动飞行汽车正式亮相,它可以在“地面行驶”与“飞行移动”之间随意切换。某次测试时汽车的总质量为500kg,g取10N/kg。
(2)若空气阻力忽略不计,求汽车从地面匀速升高300m时升力做的功。
解:忽略空气阻力,升力与重力大小相等,方向相反,汽车从地面匀速升高300m时升力做的功为
W=Fs=Gh=mgh=500kg×10N/kg×300m=1.5×106J
答:空气阻力忽略,汽车从地面匀速升高300m时升力做功1.5×106J。
习题解析
力学中的功
含义
功
功的计算
做功的两个必要因素
公式:W=Fs
单位、符号、物理意义
不做功的三种情况
简单计算
课堂小结
Lavf58.51.100
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