(共61张PPT)
人教八下物理同步精品课件
人教版八年级下册
第十一章 功
第1节 功
2022春人教版八年级（下）物理同步精品课件
人民教育出版社
满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驶而下!它又如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驶上高高耸立着的大回环的顶端……
你知道过山车的速度为什么有那么多的变化吗 你知道过山车为什么能够到达大回环的最高处吗
第十一章 功和机械能
八年级物理下册
第1节 功
力学中的功
01
功的计算
02
学习内容导览
01
02
学习目标
知道力学中做功的含义。能说出做功包含的两个必要因素，并能判断出力是否对物体做功。能列举出生活中关于做功的实例。
明确计算功的大小的表达式，以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。
第1节 功
03
能应用公式W=Fs进行简单的计算。
导入新课
在生活中，经常可以听到与“功”有关的描述。
比如说“功”这个字，在“有功之臣”、“劳苦功高”这些词语中，功表示功劳；
在“事半功倍”、“大功告成”这些词语中，功表示成效。
……
在生活中，“功”是一个多义词，大家还可以列举出别的含义。
物理学上也有一个重要的概念叫做“功”，物理上的这个“功” 跟生活中的“功”的含义相同吗？
导入新课
他们的工作成效一样吗？
甲、乙两和尚现在要把建筑材料提到屋顶上去，结果甲提上去了；乙虽然也用了力，但是没有提上去。
甲
乙
①事例一：请同学们观察下面的事例：
导入新课
他们的工作成效一样吗？怎样比较他们的工作成效？
甲把重为5000N的石料提到高2m的墙顶上
②事例二：请同学们继续观察下面的事例：
第1节 功
乙把重为2000N的瓦片提到高6m的屋檐上
力学中的功
目 录
Contents
功的计算
课堂总结
课堂练习
动手动脑学物理
力学中的功
1. 功的含义
一、力学中的功
s
F
F
F
s
①观察两个小黑人的工作过程，他们的共同点是什么？
从图中可以看出：上图中的人用力推小车，小车前进一段距离；左图中的人用力提物体，物体上升一段距离。
力的作用都有成效。
在物理上就叫拉力（推力）F 对物体做了功.
货物受到的力有：
重力G、钢丝绳竖直向上的拉力F。
拉力 F 对物体的向上移动有贡献。
②起重机把货物提高的过程中，货物受到哪些力的作用？
在物理上就叫拉力 F 对物体做了功
F拉
G
哪个力对物体的向上移动有贡献？
一、力学中的功
1. 功的含义
F支
G
F
F支
G
f
用力F 拉水平面上的小车前进，则小车受到几个力的作用？
③静止在水平面上的小车，小车受到几个力的作用？
重力G和地面的支持力F支
重力G、地面的支持力
F支、拉力F、摩擦力f
哪个力对小车的运动有贡献？
拉力F对小车的运动有贡献。
在物理上就叫拉力F 对物体做了功
一、力学中的功
1. 功的含义
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，在物理学中就说这个力对物体做了功。
物理学中的功包含一种“贡献”和“成效”的含义，如果某个力对物体的移动做出了贡献，就说这个力对物体做了功。
总结：物理学中的功的含义
一、力学中的功
1. 功的含义
视频欣赏——《物理学中的功》
一、力学中的功
如图所示是力对物体做功的两个实例。
F推力
小车在推力的作用下向前移动了一段距离
F拉力
物体在绳子拉力的作用下升高了一段距离
这些做功的实例共同点：
物体受到了力；在力的方向上移动了距离。
这些做功的实例有什么共同点？
2. 做功的两个因素
一、力学中的功
如图所示是力对物体没有做功的两个实例。
人搬而未起
F
这些力不做功的原因：
物体受到了力，但是在力的方向上没有移动距离。
提着滑板在水平路面上前行
F
力对物体为什么没有做功？
2. 做功的两个因素
一、力学中的功
力学中的功包括两个必要因素:
总结：
一是作用在物体上的力；
二是物体在这个力的方向上移动了距离。
2. 做功的两个因素
一、力学中的功
没有做功（劳而无功）
s＝0
F≠0
①有力无距离
人搬而未起，力做功吗？
上述事例中，人用了力，但是物体没有移动，力不做功。
人举杠铃不动，举力做功吗？
3. 不做功的三种情况
一、力学中的功
没有做功（不劳无功）
冰壶在平滑的冰面上滑行、球在空中飞行时，有力做功吗？
②有距离无力
冰壶在平滑的冰面上滑行、球在空中飞行，是由于惯性，没有力做功。
s ≠ 0
F = 0
3. 不做功的三种情况
一、力学中的功
服务员托着食品盘送菜，托力是否做功？
托力F
距离s
力没有做功（劳而无功）
力的方向与运动方向垂直
③力与运动距离的方向垂直
提着滑板在水平路面上前行，提力是否做功？
这两种情况，物体并没有沿着力的方向移动，所以力不做功。
F⊥S
拉力F
∟
3. 不做功的三种情况
一、力学中的功
用力但没有搬起石头，对石头没有做功
足球在地面上滚动，人对足球没有做功
总结：力不做功的三种情况
①有力无距离
有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有通过距离，也叫“劳而无功”。
②有距离无力
物体在运动方向上没有受到力的作用，也就是没有力做功，也称“不劳无功”。
③力与距离垂直
物体受到力的作用，也通过了距离，但通过的距离与受力的方向垂直（垂直无功）。
足球在地面上滚动，重力与支持力对足球没有做功
3. 不做功的三种情况
一、力学中的功
视频欣赏——《力不做功的三种情况》
【例题1】下列关于功的各种说法中，正确的是（ ）
如果一个物体在力的作用下，并且在这个力的方向上移动了距离，力对物体才能做功。A、B、C选项中都不符合做功的两个必要因素，所以是错误的。
D选项中，有力作用在物体上，物体又在该力的方向上移动了距离，所以该力就一定做功。
D
A. 只要有力作用在物体上，就一定做了功
B. 只要物体移动了距离，就一定做了功
C. 只要有力作用在物体上，物体又移动了距离，就一定做了功
D. 只要有力作用在物体上，物体又在该力的方向上移动了距离，就一定做了功
所以选D
典型例题
一、力学中的功
【例题2】如图所示的四种情形中，对力是否做功判断正确的是（ ）
A．甲图中人提着滑板在平直的道路上匀速行走，人对滑板做了功
B．乙图中人推着货车在平直的道路上匀速行走，人对货车做了功
C．丙图中人用力搬石头但石头未被搬动，人对石头做了功
D．丁图中足球离开脚后继续在空中飞行的过程中，人对足球做了功
一、力学中的功
典型例题
B
解析见下页
A．甲图人提着滑板在平直的路面上匀速行走，人对滑板施加了竖直向上的力的作用，但滑板没有在力的方向上通过距离，所以人对滑板不做功，故A错误；
B．乙图中人推着货车在平直的道路上匀速行走，货车沿着推力的方向通过了距离，所以人对货车做了功，故B正确；
C．丙图中人用力搬石头但石头仍保持静止，人对石头施加了力，石头没有在力的方向上通过距离，所以人对石头没有做功，故C错误；
D．丁图中足球离开脚后由于惯性继续在空中飞行的过程中，足球不再受人的踢力，所以人对足球没有做功，故D错误。
一、力学中的功
典型例题
所以选B
力学中的功
目 录
Contents
功的计算
课堂总结
课堂练习
动手动脑学物理
二、功的计算
甲与乙都在做功，怎样比较他们做功的大小呢？
乙把重为2000N的石料提到高6米的屋檐上
甲把重为5000N的石料提到高2米的墙顶上
二、功的计算
1. 功的计算
甲与乙两次，哪一次做功多？你判断的理由是什么？
甲
乙
丙
如图所示，是起重机把每一个重力都相同的货物提高的情景，请你仔细观察，思考下面的问题。
甲与丙两次，哪一次做功多？你判断的理由是什么？
二、功的计算
1. 探究影响功的大小的因素
甲与乙两次，乙做功多。因为力相等，乙通过的距离大。
甲
乙
丙
甲与丙两次，丙做功多。因为通过的距离相等，丙用的力大。
结论
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，力所做的功越多。
二、功的计算
1. 探究影响功的大小的因素
力学中规定：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
功＝力×距离
W = Fs
②公式
二、功的计算
2. 功的计算
F
F
s
①功的大小
F 表示力 ，s 表示沿力的方向移动的距离，W 表示功。
W = Fs
1 J＝1 N m
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
③功的单位
在国际单位制中：
力F的单位是牛（N），距离s的单位是米（m） ，
则功W的单位是牛 米，它有一个专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号是 J。
二、功的计算
2. 功的计算
把1个鸡蛋举高2m，做的功大约是1J
W = Fs
④力与距离的计算
已知做功多少和物体在力的方向上
移动的距离，可求出力的大小。
已知做功多少和力的大小，可求出
物体在力的方向上移动的距离。
注意：
式中物理量全部用国际单位制。
力F与距离s具有对应性：即距离s是物体沿受力的方向移动的距离，F与s在同一直线上；
F与s具有同体性：即F与s对应同一个物体。
二、功的计算
2. 功的计算
介绍
经历
主要成就
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（1818年12月24日—1889年10月11日），出生于曼彻斯特近郊的沙弗特，英国物理学家，英国皇家学会会员。
焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规教育。青年时期，认识了化学家道尔顿。道尔顿教给了他数学、哲学和化学方面的知识，为焦耳后来的研究奠定了理论基础。
热功当量：焦耳测出了热功当量，1卡=4.15焦耳。
焦耳定律：电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
焦耳热：毛细管电泳需要电场做功，有电场做功就会产生热量。
二、功的计算
2. 功的计算
物理学家
焦耳
视频讲解——《功的计算》
二、功的计算
【例题3】质量为50kg的雪橇上装满了350kg的原木，一匹马拉着雪橇沿着平直的雪地中匀速前行，将原木运到了500m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马的水平拉力做的功。
雪橇在平直的雪地匀速前行，则马的水平拉力
F拉=F摩=800N
所以马的水平拉力做的功
W=Fs=800N×500m=4×105J
雪橇沿水平拉力的方向移动的距离s=500m
注意：雪橇受到的重力G与雪地的支持力F都不做功。
二、功的计算
2. 功的计算
如果物体移动的方向与一个力（阻力）的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。
例如，在水平面上推动物体前进时，要克服摩擦力做功；提高物体时要克服重力做功。
F推力
f摩擦
F拉力
G重力
人在爬楼梯时，要克服自己的重力做功，计算做功的大小时，应该用人的重力G乘以楼梯的竖直高度h。W=Gh
二、功的计算
3. 关于克服阻力做功
重力G
h
【例题4】小兰的质量为45kg，书包的质量为5kg，沿着楼梯登上三楼教室，若每层楼梯有15级台阶，每级台阶高20cm，问小兰从地面登上三楼需做多少功？（g=10N/kg）
由题意知：
小兰与包的总重力 G=（m人+m包）g =50kg×10N/kg=500N
从地面登上三楼升高的高度 s=15×2×20cm=600cm=6m
则需做功 W=Fs=Gs=500N×6m=3000J
二、功的计算
3. 关于克服阻力做功
力学中的功
目 录
Contents
功的计算
课堂总结
课堂练习
动手动脑学物理
三、 课堂总结
课堂总结①
功的计算公式： 功=
功的单位：
功
①作用在物体上的 .
②物体在力的方向上移动的 .
①有力无
②有距离无
③力与距离
不做功的
三种情况
做功的两个
必要因素
力
距离
距离
力
W = Fs
力×距离
垂直
焦耳（J）
1J＝
1N m
课堂总结②
力学中的功
目 录
Contents
功的计算
课堂总结
课堂练习
动手动脑学物理
动手动脑学物理
1. 在水平地面上，用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进 5 m，拉力做的功等于_____J，重力做的功等于______J。
①拉力所做的功 W=FS=50N×5m=250J
②因为小车水平运动，没有沿着重力的方向向下运动，所以重力不做功，即重力做的功等于0.
250
0
动手动脑学物理
2．马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进400m，马的水平拉力做了3×105J的功，马的水平拉力是多大
根据功的计算公式 W=FS 得出
F
注意：重力的方向与运动方向垂直，对车不做功，所以车的质量这个条件无用。
动手动脑学物理
3．2008年8月11日在北京奥运会上，中国选手张湘祥在男子举重62kg级的决赛中摘得金牌，挺举成绩是176kg。估算一下，他在挺举过程中对杠铃大约做了多少功
挺起杠铃的高度大约为2米，因此有
F=G=mg=176kg×10N/kg=1760N
W=FS=Gh=1760N×2m=3520J
对杠铃大约做了3520J的功
动手动脑学物理
4．小华的家住在5楼。一天，他把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到家里，提鸡蛋的力大约做了多少功 说出你是怎么估算的。
30个鸡蛋重约15N，5楼高约12m，则
W=FS=Gh=15N×12m=180J
同学们要多关注生活，会估测生活中的物理量，体会物理与生活的联系。
动手动脑学物理
力学中的功
目 录
Contents
功的计算
课堂总结
课堂练习
动手动脑学物理
课 堂 练 习
1. 下列情况下，小明对物理课本做了功的是 （ ）
A. 阅读静止在桌面上的物理课本
B. 水平推物理课本，但未推动
C. 物理课本自由下落的过程
D. 将物理课本从地面捡起的过程
D
A. 阅读静止在桌面上的课本，人没有施加力，课本也没有移动距离，所以小明对课本没有做功，故A不符合题意；
B. 水平推课本，未推动，所以对课本没有做功，故B不符合题意；
C. 物理课本自由下落的过程中，受重力作用，课本沿重力方向通过了距离，因此重力对课本做了功，但人对课本没有做功，故C不符合题意；
D. 将物理课本从地面捡起的过程中，人对课本有力的作用，课本在力的方向上移动了距离，所以小明对课本做了功。
所以选D
2. 下列所示现象中，力对物体做功的是（ ）
A．图甲：用力搬石头，没有搬动
B．图乙：用力提着滑板在水平路面上前行
C．图丙：用力将木箱推到斜面的顶端
D．图丁：用力举着杠铃在空中不动
C
解析见下页
A．用力搬石头，没有搬动，人对石头施加力的作用，但石头在力的方向上没有移动距离，人对石头没有做功，故A不符合题意；
B．用力提着滑板在水平路面上前行，人对滑板施加的力竖直向上，滑板在力的方向上没有移动距离，人对滑板没有做功，故B不符合题意；
C．用力将木箱推到斜面的顶端，木箱在力的方向上移动了距离，所以人对木箱做功，故C符合题意；
D．用力举着杠铃在空中不动，人对杠铃施加力的作用，杠铃在力的方向上没有移动距离，人对杠铃没有做功，故D不符合题意。
所以选C
3. 如图所示是台球比赛中的情景，白球和黑球静止在水平球台上，运动员手推球杆撞击白球，白球运动后再撞击黑球。下列说法正确的是（ ）
A. 击球后，白球离开球杆向前滚动时，球杆对白球做了功
B. 白球在水平球台上滚动时，白球的重力对它做了功
C. 白球撞击黑球后，黑球滚动时，白球对黑球做了功
D. 运动员手推动球杆前进时，手对球杆做了功
D
解析见下页
A. 击球后，白球离开球杆向前滚动时，球杆对白球做了功
B. 白球在水平球台上滚动时，白球的重力对它做了功
C. 白球撞击黑球后，黑球滚动时，白球对黑球做了功
D. 运动员手推动球杆前进时，手对球杆做了功
A. 击球后，白球离开球杆向前滚动时，不受
球杆的推力，球杆对白球没有做功，故A错误；
B. 白球在水平台上滚动时，没有在重力的
方向上通过距离，白球的重力没有做功，故B错误；
C. 白球撞击黑球后，黑球滚动时，白球对黑球没有力的作用，白球对黑球没有做功，故C错误；
D. 运动员手推动球杆前进时，手对球杆有力的作用，球杆在力的方向上也通过了距离，手对球杆做了功，故D正确。
√
4. 如图所示，小明同学的质量约50 kg，从一楼走到三楼，他上楼过程中克服重力所做的功可能为（ ）
A. 30 J B. 300 J
C. 3 000 J D. 10 000 J
C
小明的重力 G=mg =50kg×10N/kg=500N
从地面登上三楼升高的高度 S=6m
则克服重力所做的功 W=FS=GS=500N×6m=3000J
在运用功的公式W=Fs进行有关计算时，要特别注意“F”和“S”的对应关系，即“S”是在力“F”作用下沿力“F”方向移动的距离。
5. 小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的小车在水平地面上前进了2 m，松开手后，小车仍向前滑行了1 m，整个过程中小明做功 J，小车的重力做功 J。
80
0
小明所做的功 W=FS=GS=40N×2m=80J
小车由于惯性仍向前滑行了1 m，没有力做功；
重力的方向与运动方向垂直，重力不做功。
小明所受的重力是
G=mg =50kg×10N/kg=500N
从地面跳起的高度 S=5cm=0.05m
则小明每跳一次做功
W=FS=GS=500N×0.05m=25J
6. 小明参加中考体育测试。在跳绳测试中，1 min跳了150次，每次跳起的高度为5 cm，小明的质量为50 kg。小明所受的重力是_____N，小明每跳一次做功是____J。（ g取10 N/kg ）
500
25
7. 一个人先后用同样大小的力F 将质量为m的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ）
A. W1＜W2＜W3
B. W1＜W2 = W3
C. W1 = W2 = W3
D. W1= W2＜W3
C
在这三个过程中，人先后用的力F大小相等，沿力的方向移动相同的距离也相等，根据W=FS可知：在这三个过程中力所做的功相等。
这三个过程中外力所做的功与物体的运动状态、受力情况都无关。
所以选C
8. 如图所示，AC＞BC，用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分别将同一重物从底部推到顶端，则此过程中（ ）
A．两次推力做功大小相同
B．两次克服摩擦力做功大小相同
C．两次克服物体重力做功大小相同
D．两个斜面的支持力对物体做功大小不相等
C
解析见下页
A．两次推力大小相同，但是AC＞BC，所以两次推力做功大小不相同；
B．AC边的摩擦力大于BC边的摩擦力，通过的距离大，所以克服摩擦力做功多；
C．两次都是将同一重物从底部推到顶端，提的高度相等，所以克服物体重力做功大小相同 ；该选项正确；
D．两个斜面的支持力方向与物体运动方向垂直，对物体不做功。
通过以上分析可知，ABD选项都错误，只有C正确。
所以选C
9．如图所示，甲、乙两同学各用水平推力推一相同的木箱，甲推的木箱下面有轮子，乙推的木箱直接放在同样的水平地面上，若甲、乙都把木箱匀速向前推了1m的距离，则甲、乙两同学做的功 （ ）
因为甲木箱下面有轮子，摩擦力小，甲对物体的作用力小；乙推的木箱直接放在同样的水平地面上，乙对物体的作用力大，F乙＞F甲
甲、乙都把木箱匀速向前推了1m的距离，根据功的计算公式W=Fs可知，乙对物体所做的功多。
A．甲做的功多 B．乙做的功多
C．甲、乙做的功一样多 D．无法确定
甲 乙
B
所以选B。
10. 如图所示，被誉为“中华神盾”的防空导弹驱逐舰是我国海军的中坚力量，它满载时总重力为6.0×107N。在某次演习中，驱逐舰满载时以36km/h的速度匀速直线航行了30min，航行过程中受到的阻力是总重力的0.01倍。求驱逐舰匀速直线航行过程中：
①路程是多大？
②牵引力是多大？
③克服阻力做了多少功？
②驱逐舰匀速航行，牵引力与阻力是平衡力，大小相等
F＝f＝0.01G＝0.01×6.0×107 N＝6×105 N
③克服阻力做的功 W＝Fs＝6×105 N×1.8×104 m＝1.08×1010 J
①路程 s＝vt＝36 km/h× 0.5h＝18 km =18000m
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin
