11.1 功 课件 (共21张PPT)2023-2024学年物理人教版八年级下册

(共21张PPT)
第1节 功
八年级
初中物理
第十一章 功和机械能
学习目标
1.知道力学中做功的含义以及做功包含的两个必要因素。
3.能应用公式W=Fs进行简单的计算。
2.知道计算功的大小的表达式。
课堂引入
用叉车搬运货物时，叉车把货物从地面提升到一定高度。叉车用力托起货物，使货物在这个力的方向上发生了位置的移动。我们看到了叉车工作的成效。
在物理学中，怎样描述这种工作成效呢？
力学中的功
知识点一
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。
物理学中，就说叉车托起货物的力对货物做了功。
F
s
F
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，就说这个力对物体做了功。
F
s
F
小车在牵引力F的作用下水平前进的距离为s，则牵引力对小车做了功。
s
G
G
怎样判断力是否对物理做功呢？
重力为G的小明按图所示做一个引体向上，小明需克服自身重力做功。
力做功的实例
共同点：①物体都受到了力的作用；
②物体在这个力的方向上都移动了距离。
电梯在拉力的作用被提升，电梯在拉力方向上移动了距离
小车在推力作用下在水平路面上通过一段距离，推力做了功
2.做功的两个必要因素
一是作用在物体上的力；
二是物体在这个力的方向上移动的距离。
这两个因素缺一不可！
3.三种力不做功的情况
（1）有距离无力：靠惯性运动的物体没有力对它做功。
不劳无功
例如，某同学踢足球，球离开脚后飞出10 m 远，足球飞出10 m远的过程中，人对足球不做功。
（2）有力无距离：物体受到力的作用，但没有移动距离，力对物体不做功。
例如，人用力搬石头，但没有搬动，人对石头没有做功。
劳而无功
（3）力与距离垂直：物体受到力的作用，同时也运动了一段距离，但二者相互垂直，即在力的方向上没有通过距离，这个力也没有对物体做功。
例如，手提水桶在水平面上前行，水桶虽然受到手的拉力作用，但是由于手提水桶的力的方向跟水平地面垂直，所以手的拉力对水桶也没有做功。
垂直无功
工人推着箱子在水平地面上匀速前进，如图所示。下列关于力对箱子是否做功的判断，正确的是（ ）
A. 重力对箱子做了功
B. 地面的支持力对箱子做了功
C. 工人对箱子的推力对箱子做了功
D. 箱子对工人的推力对箱子做了功
典例1
C
解析：工人对箱子的推力水平向右，箱子在推力的方向上通过一定的距离，工人对箱子的推力对箱子做了功。
功的计算
知识点二
力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即功=力×物体在力的方向上移动的距离。
1. 定义
W=Fs
2.计算公式
变形式：F=， =
W ：力做的功
F ：力的大小
s ：物体在力的方向上移动的距离
在国际单位制中，力的单位是牛（N），距离的单位是米（m），功的单位是牛·米（N·m）。
为了纪念英国物理学家焦耳，人们用他的名字命名了功的单位。
功的单位：焦耳，简称焦，符号J。1J=1N·m。
1J的物理意义是1N的力作用在物体上，物体沿力的方向移动1m。
3. 单位
典例2
小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为_______J，重力做功为 _______ J。
0
解析：在整个过程中推力做功：W=Fs=15N×10m=150J；
购物车在水平地面上运动，购物车在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即做功为0J。
150
典例3
如图所示，浙江大学机器人研究团队研发的新一代“绝影”四足机器狗，身体长度85 cm，站立时高65 cm，体重40 kg。 “绝影”机器狗负重200 N爬上3 m高的台阶时，对重物做了多少焦的功？
解析：机器狗爬上3 m高的台阶时，对重物做的功
W=G 物h=200 N×3 m=600 J。
课堂小结
单位：焦耳
做功的两个必要因素
计算公式：W=Fs。变形式：F=， =
功的概念
功
力学中的功
功的计算
不做功的三种情况
随堂练习
1.下列过程中人对物体做功的是（ ）
A. 冰壶离开手后在平滑的冰面上滑行
B. 志愿者推着车辆前行
C. 学生背着书包在水平路面匀速行走
D. 抱着一摞书不动
B
2.如图，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F 使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F 所做的功分析正确的是（ ）
A.Wa=Wb=Wc
B. WaC. WaD. Wa=Wb>Wc
A
3. 电动清扫车以其环保高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。一电动清扫车正在工作时的情景如图所示。清扫车完成任务后，在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶，经10min到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力大小恒为400N，求牵引力做的功。
解析：清扫车行驶的路程:
s=vt=5m/s×10×60s=3000m。
牵引力做的功：
W=Fs=400N×3000m=1.2×106J。