11.1 功 教学课件(共34张PPT)2024-2025学年人教版物理八年级下学期

(共34张PPT)
第十一章 功和机械能
第一节 功
素养目标
1
新课讲解
3
课程导入
2
经典例题
4
总结归纳
5
课堂练习
6
目录
物理观念
1.知道力学中做功的含义。能说出做功包含的两个必要因素，并能判断出力是否物体做功
2.知道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
科学思维
通过参与科学探究活动，初步认识科学研究方法的重要性
素养目标
科学探究
通过实验探究，学生能从生活、生产中的实例说明机械做功的含义
科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用功的知识 解决实际问题的能力
素养目标
课程导入
如图所示，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？
一、力学中的功
F
s
很明显，叉车要完成这个任务，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。对于这种情况，物理学中就说叉车托起货物的力做了功（work）。
s
F
F
通常而言，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。
马拉雪橇
F
F
l
想一想，通常抱起一堆书要比抱起一本书费劲，那么搬运一本书所做的功多还是搬运一堆书所做的功多？
提示：功与作用在物体上的力
及物体在该力的方向上移动的距离有关
F
s
F
s
物体在力的方向下移动相同的距离，
作用在物体上的该力越大，力所做的功也就越多
F < F
F
s
作用在物体上的力相同，
则在该力的方向下移动的距离越大，力所做的功也就越多
s < s
F
s
如果用 F 表示力、s 表示在力的方向上移动的距离、W 表示功，则功的表达式为
在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是 米，则功的单位是牛米，它有一个专门的名称叫作焦耳（joule），简称焦，符号是J。
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？如图所示，一个人推车在水平方向上前行，人对车的推力是否做功？
不做功的情况 实例 图示 分析
有距离无力（不劳无功） 某同学踢足球，足球离开脚后在水面上滚动了10m，在滚动10m的过程中，该同学对足球没有做功 物体因为惯性通过一段距离，运动方向上没有施加的力对物体做功
有力无距离（劳而无功） 小红同学没有搬起石头，所以她对石头没有做功 有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有通过距离，力对物体没有做功
不做功的情况 实例 图示 分析
力与距离垂直（垂直无功） 手提包在水平方向上运动，手提包受到拉力F（拉力方向竖直向上），手提包在水平反向上匀速移动一段距离s，在拉力方向上没有移动距离，拉力F没有做功 物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但通过的距离与力的方向垂直，物体在力的方向上没有通过距离，这个力对物体没有做功
二、功的计算
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，还能大幅降低能耗，避免现场粉尘、泥浆等的污染，实现绿色施工。g取10 N/kg。
（1）把质量为1.5 t的构件匀速提升到30 m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3 m。在水平运动阶段，竖直向上的拉力又做了多少功？
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 = 1.5×103 kg×10 N/kg = 1.5×104 N
构件在竖直方向上移动的距离
s = 30 m
所以，拉力做的功
W = Fs = 1.5×104 N×30 m = 4.5×105 J
（2）拉力的方向竖直向上。构件在水平方向上移动了3 m，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4.5×105 J。在水平运动阶段，拉力做的功为0。
思思抱着作业本去办公室交作业过程中，他对作业本做功的是( )
A.抱着作业本在水平走廊行走
B.作业本不慎滑落到地面上
C.从地上捡起作业本并站起身
D.抱着作业本敲办公室的门
C
经典例题
答案：C
解析：A.抱着作业本的力向上，在水平走廊行走，没有在力的方向上移动距离，所以他对作业本不做功，故A不符合题意；
B.作业本不慎滑落到地面上，作业本从手中滑落，思思不再对作业本有力的作用，所以他没有对作业本做功，故B不符合题意；
C.从地上捡起作业本并站起身，力的方向向上，在力的方向上有移动距离，所以他对作业本做了功，故C符合题意；
D.抱着作业本敲办公室的门，作业本静止，在力的方向上没有移动距离，所以他没有对作业本做功，故D不符合题意。
故选C。
如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是( )
A.②和③ B.①和④ C.①和③ D.②和④
C
经典例题
答案C
解析：①将地上的球捡起来，有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功，故①符合题意。
②将球举起停在空中不动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故②不符合题意；
③挥动球，有力作用在球上，球在与手接触的一段时间内通过了一定的距离，故有力做功，故③符合题意；
④球飞出去，球由于惯性向前运动，没有对球施加力，没有对球做功，故④不符合题意。
可见，手对球做功的过程有①③。
故选：C。
作用力F1与F2分别对两个物体做功，两个物体在力的方向上移动的距离之比 s1：s2 = 1:2，两个力做功的大小之比 W1：W2 = 4:3，则这两个力的大小之比是( )
A.2:3
B.3:8
C.8:3
D.3:2
C
经典例题
答案C
解析：根据功的公式 得 ，则
功
做功的两个必要因素
不做功的三种情况
功的计算
作用在物体上的力
物体在这个力的方向上移动的距离
有力无距离
有距离无力
力与距离垂直
W=Fs
课堂练习
1.小明的物理书从课桌掉到地面上，课本的重力所做功最接近于( )
A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J
C
2.如图所示为张老师正在搬家的情景，关于搬家的下列各环节中，张老师对物品做功的是( )
A.从地上搬起物品
B.搬着物品沿水平方向走到车旁
C.搬着物品站在车旁不动
D.物品不慎掉落
A
2.答案：A
解析：A.从地上搬起物品，张老师对物品施加了向上的作用力，物品沿力的方向移动了一段距离，张老师对物品做了功，故A符合题意；
B.搬着物品沿水平方向走到车旁，张老师对物品施加了向上的作用力，物品沿水平方向移动了一段距离，物体移动的方向和力的方向垂直，张老师没有对物品做功，故B不符合题意；
C.搬着物品站在车旁不动，张老师对物品施加了向上的作用力，物品没有在力的方向上移动，张老师没有对物品做功，故C不符合题意；
D.物品不慎掉落，此时张老师对物品没有作用力，张老师没有对物品做功，故D不符合题意。
故选A。
3.如图所示，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球______功，细绳对小球的拉力______功。（均填“做”或“不做”）
做
不做
3.答案：做；不做
解析：小球从A点向B点摆动的过程中，小球的高度降低，在重力的作用下沿重力的方向移动了距离，所以小球受到的重力对小球做了功；细绳对小球的拉力方向始终沿细绳的方向指向O点，小球的运动方向始终与细绳垂直，故细绳对小球的拉力没有做功。
4.为了纪念________对物理学的巨大贡献，以他的名字作为功的单位。如图所示是某款智能服务机器人，重力为450 N，其内置电动机为机器人提供300 N的水平动力，机器人在水平地面上6 s内匀速前进了5 m。机器人所受的重力做功________J，水平动力做的功是________J。
焦耳
0
1500
4.答案：焦耳；0；1500
解析：为了纪念焦耳对物理学的巨大贡献，人们以他的名字作为功和能量的单位；机器人在水平地面上匀速前进，在重力的方向上没有移动距离，所以重力没有做功，即重力做的功为0 J；水平动力做的功为