10.1 机械功（课件）--沪科版（新教材）八年级物理全一册(38页PPT)

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沪科版物理8年级全一册培优备课课件（精做课件）10.1机械功第十章功与机械能授课教师：Home .班级：.时间：.掌握功的计算公式和单位，会用公式进行计算。（重点）
02
掌握力学中的功的含义，理解做功的两个必要因素。（难点）
01
观察与思考
在生产生活中，人们常需要将物体从一个位置移到另一个位置，这个过程往往需要通过力的作用来完成。例如，重物通过吊车钢索拉力的作用上升一段距离；汽车通过牵引力的作用移动一段距离。你能发现这类现象的共同点吗？
叉车举高货物
F
s
　　物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献，取得了成效，说这个力对物体作了功。
做功了吗
哪个力的作用对小车有了“成效”？有了“贡献”呢？
　　用力拉在水平桌面上的小车，小车前进，则小车受到几个力的作用？
F
F支
G
F阻
F 对小车做了功
F
F支
G
F阻
知识点1 做功了吗
1. 小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则(　　)
A. ①中小华对这筐玉米做了功
B. ②中小华对这筐玉米做了功
C. ③中他们对这筐玉米做了功
D. ④中他们对手推车没有做功
C
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定义：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，用字母W表示。
人推小车
推力对小车做了功
起重机吊货物
拉力对货物做了功
知识点1 做功了吗
1. 机械功
2. 某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。如图所示，小明分别乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，此过程中他与电梯均保持相对静止。乘甲电梯过程中，电梯对小明的支持力________(填“做了”或“没有做”)功，
做了
乘乙电梯过程中，电梯对小明的支持力________(填“做了”或“没有做”)功。做功包含两个必要因素：一是作用在物体上的________；另一个是物体在________的方向上移动的________。
没有做
力
力
距离
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2. 做功的两个必要因素
——有作用在物体上的力
——物体在这个力的方向上移动
一段距离
F
二者缺一不可
必要因素
s
F
s
F
s
F
F
如图(a)所示，小明提水在水平路面匀速平稳前行，小明对水桶的拉力做功了吗？为什么？如图 (b)所示，人用力推车，但车未动。推力做功了吗？为什么？请大家讨论交流以上问题。
s___0
F___0
≠
≠
有力有距离，但力的方向与移动方向垂直
——垂直无功
力的方向与运动方向垂直
F
F
s
有力无距离——劳而无功
s___0
F___0
≠
=
冰壶在平滑的冰面上滑行，人对冰壶做功吗？
无力有距离
——不劳无功
s ≠ 0
F = 0
思考：做功的多少和什么因素有关系呢？
比较甲、乙，升高相同高度，_____图拉力做的功多，
比较甲、丙，相同的拉力， ______图拉力做的功多。
G
G
2G
2G
G
G
1m
1m
2m
F
2F
F
甲
乙
丙
乙
丙
根据以上分析说明做功多少与__________
______和__________
__________________有关。
作用在物体
上的力
物体在力
的方向移动的距离
物理学中规定，力对物体所做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
知识点2 做了多少功
功的计算
W=Fs
功
力
物体沿力的方向移动的距离
牛（N）
米（m）
焦耳
焦耳（J）
1J = 1N·m
3. [西安期中]如图所示，物体在大小相同力的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，各力做的功分别为W1、W2、W3，则下列说法中正确的是(　　)
A. W1＜W2＜W3 B. W1＜W2＝W3
C. W1＝W2＜W3 D. W1＝W2＝W3
知识点2 做了多少功
D
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意义：1 N的力使物体在力的方向上，通过1 m的距离时所做的功为1 J。
1J有多大？
1J有多大？
1J = 1N·m
4. 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. 02 J　　B. 0. 2 J　　C. 2 J　　D. 20 J
C
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将两个鸡蛋举高1m，做功约1J
将一袋10kg的大米从地面扛到肩上，做功约150J
一些力做功的大概值
大
米
10
kg
将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举过头顶，做功约10J
例题 叉车常用于大件货物转运。如图所示，一辆叉车将质量为300kg的货物缓慢举高3m。求货物在被举高的过程中，叉车对货物的支持力做了多少功？(g取 10 N/kg)
分析：货物在被叉车缓慢举高的过程中，叉车对货物的支持力的做功过程如图所示。
货物缓慢上升
处于平衡状态
W = Fs
二力平衡
F = G
解
由题意，货物质量 m =300kg，货物在支持力的方向移动的距离 s =3 m。
在货物缓慢上升过程中，由二力平衡条件，叉车对货物的支持力大小为
F=G=mg=300 kg×10 N/kg=3 000 N
叉车对货物做功为
W=Fs=3 000N×3m=9 000J
所以，叉车对货物的支持力做了 9000J 功。
F
F
F
讨论：上述问题中，若叉车先将货物缓慢举高后，又在水平方向匀速移动一段距离，将货物放到货架上。在这个过程中，叉车对货物的支持力是否一直在做功 为什么
叉车将货物缓慢举高时，力的方向与货物移动的方向相同，叉车对货物的支持力做了功；在水平方向匀速移动时，力的方向与货物移动的方向垂直，叉车对货物的支持力没有做功。
5. 如图甲所示，一个箱子静止在水平地面上，小聪用30 N的水平拉力将重100 N的箱子匀速拉动了0. 4 m，小聪的拉力做功为________J，箱子的重力做功为________J；如图乙所示，将箱子放在冰面，小明用20 N的水平推力将箱子推出，箱子离开小明的手后，滑行了2. 5 m停了下来。箱子
滑行过程中，小明对箱子做
功为________J。
12
0
0
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6. 如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列过程中运动员对杠铃没有做功的是(　　)
A. 发力→上拉 　　　　B. 上拉→翻站
C. 翻站→上挺 　　　　D. 举着杠铃站立一段时间
D
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7. 工人用背、抱、平拉、水平滚拉的方式运送同一圆柱形木材，在相同水平地面上匀速通过相同路程的过程中，对该木材做功最多的是(　　)
C
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8. 如图所示是我国某运动员在北京冬奥会单板滑雪大跳台比赛中完成某次动作的部分路径示意图。从A点运动到B点的过程中，运动员(身高约1. 7 m，质量约70 kg)的重力所做的功最接近(　　)
A. 1. 5×104 J B. 4. 5×103 J
C. 1. 2×103 J D. 2. 1×102 J
B
【点拨】运动员的身高约为1. 7 m，从A点到B点的距离大约为运动员的身高的4倍，约为6. 8 m，运动员的重力G＝mg＝70 kg×10 N/kg＝700 N；故运动员的重力所做的功W＝Gh＝700 N×6. 8 m＝4. 76×103 J，故B最接近。
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9. 如图所示，用10 N的推力，将桌面上重20 N的物体由A处水平推动1 m到达B处后，停止推动，物体继续向前运动了0. 2 m后掉到地面C处，在此过程中，推力对物体做功为________J；重力对物体做功为________J。
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【点拨】物体在10 N的推力作用下前进的距离是1 m，所以推力做功W推＝Fs＝10 N×1 m＝10 J。物体在竖直方向移动了0. 8 m，因此重力做的功W＝Gh＝20 N ×0. 8 m＝16 J。
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10. 杂技表演在我国具有悠久的历史。如图为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为G1＝50 N的竖直竹竿，重为G2＝550 N的乙沿竹竿匀速上爬4 m，然后甲顶着竹竿在水平地面上缓慢直立行走 2 m。
在此过程中，摩擦力对乙所做的功为________J，
甲对竹竿和乙做的功为________J。
2 200
0
11. 如图所示，冬奥会冰壶比赛上，冰壶从出发点A被运动员推着运动6 m后，在B点被推出，沿冰道运动30 m到O点停下来。冰壶离开手后还能够继续向前运动，是因为冰壶具有________。
惯性
若运动员对冰壶的推力是9 N，冰壶滑行时受到的平均摩擦力为1. 5 N，从A点到O点的运动过程中，运动员对冰壶做功为________J，冰壶克服摩擦做功为________J。
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对 W = Fs 的理解：
1. 同体性：F 和 s 必须对应同一物体。
2. 单位一致：公式中 F 的单位必须是 N，s 的单位必须是 m，那么功的单位才是 J。
3. 同时性：力 F 在使物体沿着力的方向移动距离 s 的过程中，应始终作用在物体上。
4. 同向性：距离 s 必须是物体在力 F 的方向上移动的距离。
课堂小结
功
做功的两个必要因素
作用在物体上的力
物体在这个力的方向上移动的距离
不做功的三种情况
有力无距离
有距离无力
力与距离垂直
功的计算公式
W=Fs