第一节机械功 （ 交互动画教学课件）物理沪科版八年级全一册

沪科版 八年级全一册 第10章 功与机械能 10.1 机械功 教学目标 1.能结合实例认识机械功。 2.通过实例归纳出做功的两个必要条件，能 判断日常生活中物体是否做功。 3.知道功的计算公式和单位，会进行简单的计算，了解身边一些力做功的大小 教学重点难点 教学重点 教学难点 1.知道机械功的概念，认识做功的两个必要因素， 2.能判断在什么情况下做了功，在什么情况下不做功。 3.理解功的计算公式和单位，并能进行简单的计算。 能从做功的必要因素方面，来判断生活中做不做功的实例 哪个力的作用对小车有了“成效”？有了“贡献”呢？ 　　用力拉在水平桌面上的小车，小车前进，则小车受到几个力的作用？ F F支 G F阻 F 对小车做了功 F F支 G F阻 新课导入 1.什么是功？生活中的做工、功夫、功劳、立功等和物理学中的功意思一样吗？ 3.下列情形有没有做功，你是如何判断的？ 2.能否说说你什么时候对物体做了功？请举例说明 推力使小车前进 F S 拉力使物体升高 F S 知识点一：做功了吗 新课导入 5 力对物体的移动做出了贡献，取得了成效。 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，这个力对物体做了功。 知道力学中的功 探究新知 探究新知 你能找出它们的工作过程有什么共同特点吗？ 对物体有力的作用； 使物体在力的方向上移动了一段距离。 探究新知 1. 功的概念 （1）问题探究 探究一： 吊车要把货物从地面搬到车上。在这个过程中，吊车除了要对货物施加力，还需要怎样做才能完成这个任务? 很明显，吊车要完成这个任务，除了用力提起货物，还需要使货物在这个力的方向上移动一段距离。也就是说，在吊车提高货物的过程中，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。 探究二：观察图所示的情况，汽车通过牵引力的作用移动了一段距离。 该事例中的特点：汽车受到了力的作用，并且在力的方向上移动了一段距离，力的作用有了成效。 力学中的功 1. 功的概念 　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，在物理学中就说这个力对物体做了功。（功用W表示） 马拉车，马对车做了功 人推车，人对车做了功 在物理学中对“功”的解释，则是结合了“贡献和成效”的意义。如果某个力对物体的状态改变做出了贡献，取得了成效，则可以说这个力对这个物体做了功。 人推小车 推力对小车做了功 起重机吊货物 拉力对货物做了功 物体受到了力的作用 物体在力的方向上移动了一段距离。 共同点?（做功的必要条件） 注意：二者缺一不可。 2. 做功的必要条件 攀岩 跳水 推小车 G G s G G s s F F 做功分析 第一节 机械功 做功了吗 吊车要把货物从地面 拉到车上 汽车通过牵引力的作用 移动了一段距离 人用力搬石头没搬动 用力推车，但车未动 人提着水桶在水平路面上前行 冰壶在平滑的冰面上滑行 踢出去的足球在空中运动 人背着书包在水平路面上前行 做出指定力的示意图，并标出物体移动的距离和方向（没有力或距离不必标出） 第一节 机械功 做功了吗 吊车要把货物从地面 拉到车上 汽车通过牵引力的作用 移动了一段距离 人用力搬石头没搬动 用力推车，但车未动 人提着水桶在水平路面上前行 冰壶在平滑的冰面上滑行 踢出去的足球在空中运动 人背着书包在水平路面上前行 归纳：把这些情景按力和运动的情况分成四类，并说出分类依据。 归纳总结 3.不做功的三种情况： (1)有力没有距离不做功，即物体受到力的作用，但保持静止状态（s＝0，劳而无功）； (2)有距离没有力不做功，即物体在运动方向上不受力的作用（F＝0，不劳无功）； (3)移动的距离与力的方向垂直不做功，即物体受到力的作用，但运动方向始终与该力垂直（劳而无功）。 15 物理学中规定，力对物体所做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 W=Fs 功 力 物体沿力的方向移动的距离 牛（N） 米（m） 焦耳（J） 1J = 1N·m 焦耳 4.计算公式: 16 意义：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。 1J有多大？ 1J = 1N·m 知识延伸 公式W＝F·s的运用应注意以下几点： 如果一个力的方向和物体移动的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。 同一性：F和s是对同一物体； 同时性：F和s同时发生； 同向性：F和s方向一致； 统一性：F、s、W的单位分别是N、m、J。 将两个鸡蛋举高1m，做功约1J 将一袋10kg的大米从地面扛到肩上，做功约150J 一些力做功的大概值 大 米 10 kg 将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举过头顶，做功约10J 焦耳是一位主要靠自学成才的科学家。 焦耳以极大的毅力，采用不同的方法，长时间地反复进行实验。直到1850年，焦耳的科学结论终于获得了科学界的公认。从1849到1878年，焦耳反复作了四百多次实验，结果都相差不远。 焦耳 例题 一个人用50 N的力沿水平方向匀速推一辆重200 N的车前进2 m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？ 解：人的推力为50 N，在推力的方向上车移动的距离为2 m， 则这个人对车做功：W人＝Fs＝50 N×2 m＝100 J； 重力在竖直方向上没有移动距离，所以重力对车做的功：W重＝Gh＝200 N×0 m＝0 J。 答：这个人对车做功100 J，重力对车做功0 J。 课后练习 课堂小结 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，就说这个力对物体做了功 有力 F 作用在物体上 沿力的方向移动一段距离 s W = Fs 做功的两个必要因素 定义 功的计算 功 1. 2022年12月7日，在举重世锦赛女子49公斤级比赛的争夺中，中国选手包揽了抓举、挺举、总成绩三枚金牌。运动员举起杠铃站立静止不动时对杠铃做功了吗？为什么？ 没有做功。因为杠铃静止不动，在受力方向上移动的距离为0，所以运动员对杠铃没有做功。 课后练习 2. 雪橇是雪地常见的交通工具。狗拉着雪橇以15 km/h的速度沿直线匀速行进了2min，雪橇所受的水平拉力为200N，求此过程中水平拉力所做的功。 解：狗拉雪橇移动的距离 s = vt = m/s×2×60 s= 500 m 拉雪橇的水平拉力做的功 W = Fs = 200 N×500 m = 1×105 J 所以，此过程中水平拉力做了1×105 J功。 课后练习 3. 在水平地面上，用60N的水平拉力拉重 100N 的木箱，使木箱沿拉力方向缓慢前进 5m，此过程中拉力所做的功是_______，重力所做的功是_______。 300 J 0 课后练习 4. 小兰在海洋公园里搭乘自动扶梯。若小兰的质量为 40kg，随扶梯上升高度约为 112m，求扶梯对小兰至少做了多少功。(g取 10 N/kg) 解：扶梯对小兰竖直向上的力 F = G = mg =40 kg×10N/kg= 400 N 扶梯对小兰做的功 W = Fs = 400 N×112 m = 44800 J 所以，扶梯对小兰至少做了44800 J功。 课后练习 $