沪科版物理八年级全一册 第10章 机械与人第3节 做功了吗-课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
第10章 机械与人
第3节 做功了吗
　　当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力有了成效.
物理学中，把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功.
两幅图中的物体都移动了一段距离，两物体都受到了力的作用，并且是沿力的方向上移动的距离. 因此力对物体做了功.
做功的两个必要因素：
（1）作用在物体上的力.
（2）物体在力的方向上通过一段距离.
这两个因素缺一不可，缺少了其中任何一个条件，物理学上就说力没有做功.
根据做功的两个必要因素，下面的三种情况没有做功：
（1）物体受到力的作用，但没有通过距离，这个力对物体没有做功，即“徒劳无功”. 例如人用力推一个笨重的物体而没有推动；一个人举着一个物体不动，力都没有对物体做功.
（2）物体虽然通过了一段距离，但物体在通过这段距离的方向上没有受到力的作用，这种情况也没有做功，即“不劳无功”. 如一个足球在草地上滚动，这时脚对足球没有做功.
（3）物体通过的距离跟它受到力的方向垂直，这种情况，虽然有力的作用，物体也通过了一段距离，但这个距离不是在力的方向上的距离，这个力也没有做功. 例如人在水平面上推车前进，重力的方向竖直向下，车虽然通过了距离，但在重力方向上没有通过距离，因而重力没有对车做功.
功的计算：
（1）功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即：功＝力×距离.
（2）公式： W＝F·s
（3）单位：焦耳（J） 1 J＝1 N·m
1 J的物理意义是：1 N的力作用在物体上，使物体在力的方向上移动1 m所做的功就是1 J.
用手慢慢匀速举起两个鸡蛋，升高1 m时，手对鸡蛋做的功差不多就是1 J.
在应用公式计算功时应注意：
（1）要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功.
（2）公式中的F与s是对应的，受到力F作用的和移动了距离s的必须是同一个“对象”；“对象”移动距离的方向和它受力的方向必须一致.
（3）公式中的F是使物体沿着F的方向移动s的距离时，始终作用在物体上的，其大小和方向是不变的.
（4） 做功的多少由W=Fs决定，而与物体的运动形式无关.
例题讲解：
人拉着重为2 000 N的车子沿水平方向前进
5 m，人拉车的力做的功是多大？
解：人拉车的力做的功是W=Fs=2 000 N×
5 m=10 000 J=104 J.
这种解法对吗？想要算出人拉车做的功，还要知道什么？
若人用了400 N的力拉车子，拉力做的功是多大？
解：拉力做的功是W=Fs=400 N×5 m=
2 000 J.
杠杆可以分为几类，有什么特点？
（1）省力杠杆虽然省力，但是费距离.
（2）费力杠杆虽然费力，但是省距离.
（3）等臂杠杆既不省力，也不省距离.
在生活中不存在既省力又省距离的简单机械.
滑轮可以分为几类，使用时有什么特点？
（1）定滑轮使用时，不改变拉物体的力的大小，也不能改变拉物体的距离大小. 由功的计算公式知，使用定滑轮时，不能省功（实际上，由于摩擦的存在，需要做更多的功）.
（2）动滑轮使用时，能省一半拉物体的力，但拉物体的距离变为原来的2倍. 由功的计算公式知，使用动滑轮时，不能省功（实际上，由于摩擦的存在，需要做更多的功）.
在生活中不存在省功的简单机械，使用任何简单机械都不省功.
1.功的定义.
　 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．
2.功的两个必要因素.
　 （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．
课堂小结
3.功的公式
　 W＝Fs．其中，W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上移动的距离．
4.功的单位.
　 国际单位制中，功的单位是N·m．专门名称是焦耳，简称焦，符号是J．1 J＝1 N·m．
5.使用任何机械都不省功.
课堂练习：
1.奥运会举重冠军杨霞在比赛时，第一阶段把
100多千克的杠铃很快地举过头顶，第二阶段
使杠铃在空中稳稳地停留了3秒钟，三名裁判
都亮出了白灯，这次举重成功. 关于她举重时
对杠铃做功的情况，下列说法正确的是（ ）
A.她在第一阶段内没有做功
B.她在第二阶段内没有做功
C.她在两个阶段内一直都在做功
D.她在两个阶段内一直都没有做功
B
解析：对于杨霞是否做功取决于两个因素，一是杨霞是否对杠铃有力的作用，二是杠铃是否在杨霞用力的方向上移动了一段距离. 题中所说的两个阶段中，杨霞都对杠铃有力的作用，方向竖直向上. 在第一阶段，杠铃从地上被举过头顶，在竖直方向上移动了一段距离，第二阶段杠铃在空中停着，没有移动. 所以，她在第一阶段对杠铃做了功，在第二阶段对杠铃没有做功. 故选B.
2.以下事例中，重力做功的是 （ ）
A.冰球在水平的冰面上滚动
B.皮划艇在平静水面快速滑行
C.跳水运动员下落
D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不
动
C
3.一位同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到
三楼，该同学上楼做的功最接近 （ ）
　A.30 000 J　　B.3 000 J
　C.300 J　　　 D.30 J
B
4.重为G的物块在平直路面上受水平向右恒力F
的作用，由A经B到C，且AB＝BC，如图所
示．已知AB段路面较粗糙，BC段路面较光
滑，则拉力F在AB段和BC段对物块做功的大
小关系是 （ ）
　A.WAB＞WBC　　　B.WAB＝WBC
　C.WAB＜WBC 　　　D.无法判断
B
5.育华同学用一个距离手3 m高的定滑轮拉住
重100 N的物体，从滑轮正下方沿水平方向
移动4 m，如图所示，若不计绳子的重量和
摩擦，他至少做了多少功 （ ）
A.200 J B.300 J C.400 J D.500 J
A
解析：当人缓慢匀速拉绳子过程中，重物也可以看作匀速上升的. 又不计绳子的重量和摩擦，所以此时通过对重物的受力分析可知：重物所受拉力大小等于重物所受重力的大小为100 N. 人向右水平移动4 m的过程中，由几何关系可以确定定滑轮右侧绳子伸长了2 m，因此左侧绳子缩短了2 m，即重物上升了2 m. 根据功的计算公式，可知拉力做功W=Fs=100 N×2 m = 200 J. 故选A.
谢 谢