(共42张PPT)
人教版(新教材)物理8年级下册公开课精做课件
第十一章 功和机械能
11.1功
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,我们如何来评价叉车工作的成效呢?
大功一件
马到成功
论功行赏
功德无量
歌功颂德
劳苦功高
建功立业
功可以表示为“贡献”“成效”
F
F支
G
f
F
F支
G
f
思考:用力推动窗户,有什么成效?窗户的受力示意图是怎样的?
F对窗户做了功!
F
s
F对货物做了功
做功: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。
作用在物体上的力越大、物体在力的方向上移动的距离越远,力所做的功也就越多。力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
思考:如果叉车举高更重的货物到更高的高度,则它所做的功将如何变化?
W = Fs
牛(N)
米(m)
焦耳(J)
即:1J=1N·m
1J的物理意义:
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。
使用时单位要统一!
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
思考:力是否做功了?
F≠0,s=0
(劳而无功)
F≠0,s≠0,F⊥s
(垂直无功)
F=0,s≠0
(不劳无功)
思考:力是否做功了?
不考虑摩擦力
s
G
FN
作用在物体上的力
在力的方向上移动的距离
h
思考:这个过程中,是否有力做功了?
思考:想一想,这些做功的实例有什么共同特点?
做功的两个必要因素:1.物体受到了力的作用(F);2.物体在力的方向上移动了一段距离(s)。
下列四幅图中所描述的力,对物体做了功的是( )
A
B
C
D
A
直升机吊起铁塔部件的过程中,对铁塔部件的拉力
推石头但没有推动,手对石头的推力
举着杠铃不动,运动员对杠铃的力
背着书包在水平路面上行走,小朋友对书包的力
例
1F
2F
3F
活动:把五本书匀速搬到二楼和三楼,把十五本书匀速搬到三楼,这三次搬书做的功一样多吗?
有了功的表达式,我们就可以定量地计算做功的多少。
思考:假设一层楼高3 m,5本书重20 N,请大家计算三
名同学各做了多少功?
解:一层楼高3m,则两层楼高6m;5本书重20N,则15本书重60N。
W1= F1s1 = G1h1= 20N×3m = 60J
W2= F2s2 = G2h2= 20N×6m = 120J
W3= F3s3 = G3h3= 60N×6m = 360J
1J大约有多大呢?
两个鸡蛋重约1N。
W=Fs=1N×1m=1J
h
F=G s=h
F做功为W=Fs=Gh
克服重力做功为W=Gh
思考:使小车从不同的斜面上下滑到斜面的底部,从哪
个斜面上滑下重力做功最多?
h
一样多
a
b
c
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)
提升构件
例1
(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
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=Gh=1.5×104 N×30 m=4.5×105 J。
提升构件
(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:(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。
提升构件
起重机将2×104 kg的货物从地上匀速吊起3 m高后,又在水平方向上移动5 m,求起重机做的功。
解:拉力F=G=2×104 kg×10 N/kg=2×105 N,
在水平方向移动,拉力不做功,
所以起重机做的功W=Fs=Gh=2×105 N×3 m=6×105 J。
例2
质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的原木,一匹马拉着雪橇沿着平直的路线匀速前进,将原木拉到了3000 m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 N。求马的水平拉力做的功。
解:雪橇在做匀速直线运动,根据二力平衡可得,
马的水平拉力 F=f=800 N,
马的水平拉力做的功W=Fs=800 N×3000 m=2.4×106 J。
例3
返回
B
1.
[2025广东清远期中]关于对功的理解,下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,力做的功就越多
B.把物体举起,力对物体做了功
C.物体通过的路程越长,作用力做功越多
D.力作用的时间越长,做的功就越多
2.
不做功
(1)如图甲所示,人用力推车,车未动,则人的推力对车 (填“做功”或“不做功”),理由是 。
车在推力方向上没有移动距离
(2)如图乙所示,把篮球从M点以速度v0竖直上抛,到达最高点N时速度为零,篮球离开手后向上运动的过程中,手对篮球 (填“做功”或“不做功”),理由是 。
不做功
篮球没有受到手的作用力
返回
不做功
返回
3.
小训用20 N的水平推力使超市中质量为5 kg的购物车在水平路面上前进了15 m。小训对购物车做的功
为 J,购物车的重力对购物车做的功
为 J。
300
0
返回
4.
25
冰壶比赛所用的冰壶由花岗岩凿磨而成,质量约为
20 kg。某次投掷时,如图所示,运动员用10 N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推到B点后放手,离手后冰壶继续滑行至C点静止。则投掷过程中运动员对冰壶做的功为 J。
返回
5.
30
小训用10 N的水平拉力,把重为50 N的木箱沿水平地面匀速拉动3 m,小训做的功为 J,重力做功
为 J;小点把这只箱子匀速扛到3 m高的楼上,小点对木箱做的功为 J。
0
150
返回
6.
0
一款国产机器狗质量为50 kg,最大负载80 kg,可在复杂地面环境中完成侦查和对敌打击任务。这款机器狗满负荷携带机枪水平匀速前进1 km的过程中对负载做功为 J,然后爬上5 m高的陡坡,机器狗克服总重力做的功为 J。(g取10 N/kg)
6.5×103
返回
7.
D
如图所示,弹弓是承载童趣与成长的独特玩具,如果弹弓对弹丸的作用力平均大小为150 N,弹丸被弹弓射出的最大水平飞行距离为30 m,则关于弹弓对弹丸做功情况,下列说法正确的是( )
A.没做功
B.做了功,大小为4 500 J
C.做了功,大小为5 J
D.做了功,但条件不足,无法计算做功的多少
8.
(6分)如图是一辆无人驾驶清洁车,该车的总重力为1.2×104 N,在一次测试中,无人驾驶清洁车在水平路面上用时100 s匀速行驶了1 km,已知车所受阻力为总重力的0.02,求测试过程中:
(1)车受到的牵引力大小。
解:车匀速行驶时,受到的牵引力与阻力是一对平衡力,
则牵引力大小为F=f=0.02G=0.02×1.2×104 N=240 N。
(2)车受到的牵引力所做的功。
返回
解:牵引力做的功W=Fs=240 N×1×103 m=2.4×105 J。
返回
9.
B
[2025连云港]下列情景中,人对物体做了功的是( )
A.司机用力推汽车,汽车不动
B.人推自行车前进
C.学生背着书包在水平路面上匀速前进
D.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
返回
10.
A
[2025承德期末]如图是某同学某次投篮过程的分解动作示意图。第一阶段将篮球举过头顶并抛球,第二阶段篮球出手进入篮框,在投篮过程中,手对篮球做了功的是( )
A.第一阶段
B.第二阶段
C.两个阶段都做了功
D.两个阶段都没有做功
返回
11.
C
如图所示,用大小相等的拉力F1、F2、F3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离s,拉力F1、F2、F3所做的功分别是W1、W2、W3,它们之间的大小关系是( )
A.W1B.W1>W2>W3
C.W1=W2=W3
D.W1=W2返回
12.
C
某学校各教室都配置了饮水机,小训将放置在地面上标有“17 L”的一桶水安装到饮水机上,他所做的功大约为( )
A.17 J B.85 J
C.170 J D.1 700 J
返回
13.
1
如图所示,斜面长0.2 m、高0.1 m,重为10 N的小球A从斜面顶端滚下,继续在水平面上运动。小球滚下过程中,重力对小球做功 J,斜面对小球的支持力为6 N,支持力对小球做功 J。小球在水平面上运动了0.5 m,重力对小球做功 J。
0
0
14.
(6分)随着生活水平提高,健身逐渐成为人们的一种习惯。如图是小点做引体向上的示意图,小点的质量为60 kg,每次引体向上她能将自身重心提高40 cm。若在1 min内小点做了12次引体向上。求:(不考虑恢复原位时的重心下降过程,g取10 N/kg)
每次引体向上,小点做的功为
W=Gh=mgh=60 kg×10 N/kg×40×10-2 m=240 J,
1 min内小点所做的功为W总=nW=12×240 J=2 880 J。
(1)若1次引体向上用时2 s,重心上升的速度。
(2)1 min内小点所做的功。
返回
返回
15.
如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~3 s内推力F对物体做的功为 J,3~6 s内物体受到的摩擦力大小为 N,6~9 s内推力F对物体做的功
为 J。
0
4
24
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
谢谢观看!