11.1 功-课件--（新教材）人教版八年级物理下册（44页PPT）

(共44张PPT)
人教版物理8年级下册培优备课课件（精做课件）11.1功第十一章功和机械能授课教师：Home .班级：八年级（*）班.时间：.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”
课堂导入
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
课堂导入
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
视频
新知探究
F
F
s
知识点1 力学中的功
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。
那么在物理学中，怎么描述这种成效呢？
新知探究
知识点1 力学中的功
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。
s
拉力对车做了功
F
马拉车前进
如图11.1─3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11.1─4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
新知探究
知识点1 力学中的功
想想议议
图11.1─3 搬而未起
图11.1─4 推车前行
没有做功
做了功
F
F
重力G对人做功
讨论：下列情境中，力 F 对物体是否做功？
跳水过程中
电梯上行过程中
力F 对杠铃做功
支持力F支对人做功
举起杠铃的过程中
G
F支
F
新知探究
知识点1 力学中的功
学生背着书包,
水平运动
冰壶在平滑的
冰面上滑行
人用力推石头,
但没推动
力F对石头没做功
力F对书包没做功
没有力做功
F
F
讨论：下列情境中，力 F 对物体是否做功？
新知探究
知识点1 力学中的功
1. [2025镇江一模] 小点参加校外劳动时，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在小德的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则(　　)
A. ①中小点对这筐玉米做了功
B. ②中小点对这筐玉米做了功
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
【点方法】
判断力是否做功的方法：(1)判断做功的两个必要因素是否同时存在；(2)看是否符合三种不做功的情况，即有距离无力，有力无距离，有力有距离但力的方向与物体移动方向垂直。
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1.做功必须包含的两个因素：
知识梳理
（1）作用在物体上的力F；
（2）物体在这个力的方向上移动的距离s。
F
F
s
F
F
s
移动的方向和力的方向有夹角（夹角不等于90°）时力也对物体做功，如左图中拉力F对物体做功，但重力G对物体不做功。
G
G
知识梳理
（1）F ≠ 0，s = 0，有力无距；
2.三种不做功的情况
（2）F = 0，s ≠ 0，有距无力；
（3）F ≠ 0，s ≠ 0，F⊥s，力距垂直。
搬而未起
球在空中飞行
劳而无功
不劳无功
垂直无功
夹着包水平行走
3.有时为了叙述方便，某个力做功往往也说成施力的物体做了功。
知识梳理
如人推车，推力做了功，也常说人做了功。
例1、为备战冬奥会，运动员积极训练。关于图中项目，下列说法正确的（ 　）
A. 跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功
B. 短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
C. 花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用
D. 掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
典型例题
A
新知探究
知识点2 功的计算
1.定义：力学中，功等于力与物体在力的方向上
移动的距离的乘积。
2.计算公式：
牛（N）
米（m）
牛·米（N·m）
1J＝1N·m
W＝ F s
3.单位：
功
力
距离
焦耳（J）
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。
焦耳
F= ，s =
W
s
W
F
例2、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。
典型例题
（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,
构件所受拉力与重力相等，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
例2、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。
典型例题
（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
（2）构件在水平方向移动了3m的过程中，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 J
在竖直方上升阶段，拉力做功4.5×105 J，
在水平运动阶段，拉力做功为0 J
练习1. 2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高程为8848.86 m。体重为500 N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40 h行驶了约3080 km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。
（1）求火车的平均速度；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600 m，
求该过程中克服小海重力做的功。
练习巩固
解：（1）火车的平均速度：
v= = = 77 km/h
s
t
3080 km
40 h
（2）克服小海重力做的功
W=Gh=500 N×1600 m=8×105 J。
当力和物体在力的方向上通过的距离相反时，我们说物体克服这个力做功。
2. 在冰壶比赛中，若比赛用的冰壶(如图甲)的质量为20 kg，某次投掷时运动员用10 N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手，离手后冰壶继续滑行至C点停止，如图乙。在投掷过程中运动员对冰壶做的功是(　　)
A. 23 J
B. 0 J
C. 460 J
D. 377 J
A
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3. 如图，某摄影爱好者拍摄到一只“站”在水面上的水黾(mǐn)。一只成年的水黾质量约30 mg(g取10 N/kg)，若它从水面跳起，克服重力做功为6×10－5 J，它跳起的高度是(　　)
A. 0. 2 m　
B. 0. 02 m　
C. 1. 8 m　
D. 0. 18 m
A
返回
4. 小荣用弹簧测力计沿水平方向拉着同一物体在同一水平面上运动两次，两次运动的s t图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相等时间内所做的功分别为W1、W2，则下列关系正确的是(　　)
A. F1＝F2、W1＞W2
B. F1＜F2、W1＞W2
C. F1＝F2、W1＜W2
D. F1＜F2、W1＜W2
A
【点拨】
根据图像可知，物体两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度相同，因此滑动摩擦力相等，拉力也相等，即F1＝F2。从图像中可以判断出相同时间内第①次通过的距离大，根据公式W＝Fs，当拉力相等时，通过的距离越大，拉力做的功就越大，即W1＞W2。故选A。
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5. 如图是自助餐厅里的餐盘机，当顾客取走上面一只餐盘时，余下的餐盘会自动上升一段距离，保持最上面的餐盘高度不变，以方便下一位顾客取用餐盘。 现餐盘机里有一叠10只相同的餐盘，每只餐盘的质量均为m，每两只餐盘之间的距离为h，则顾客取走第1只餐盘，餐盘机对余下的餐盘做功________，若餐盘被逐一取走，当剩下7只餐盘时，
餐盘机对餐盘共做功________。
9mgh
24mgh
【点拨】剩下的9只餐盘上升的高度为h，则餐盘机对餐盘所做的功W1＝9mgh。只剩下7只餐盘，即取走了3只餐盘，取走第一只餐盘时，餐盘机对剩下9只餐盘做的功W1＝9mgh，取走第二只餐盘时，餐盘机对剩下8只餐盘做的功W2＝8mgh，取走第三只餐盘时，餐盘机对剩下7只餐盘做的功W3＝7mgh，餐盘机做的总功W＝W1＋W2＋W3＝9mgh＋8mgh＋7mgh＝24mgh。
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6. 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，小荣乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，该过程中他与电梯保持相对静止，
下列说法错误的是(　　)
A. 两种上楼方式，克服人的重力做功相等
B. 乘甲电梯过程中，电梯与人之间没有摩擦力
C. 乘甲电梯时，电梯对人的支持力做功为零
D. 乘乙电梯时，电梯对人的支持力做功为零
C
【点拨】两种上楼方式中，人的重力G相同、被提升的高度h也相同，由W＝Gh可知，克服人的重力做功相等，故A正确，不符合题意；根据题意可知，乘甲电梯过程中，人与电梯之间没有相对运动，也没有相对运动趋势，则人与电梯之间没有摩擦力，故B正确，不符合题意；乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力竖直向上，人在支持力方向上移动了距离，故支持力做功不为零，故C错误，符合题意；乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力垂直于电梯支持面，人在支持力方向上没有移动距离，故支持力不做功，故D正确，不符合题意。故选C。
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7. [2025长春期末] 工人分别用背、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的路程，在此过程中，工人对该木材做功最多的是(　　)
C
【点拨】由题图可知，A、B中工人背、抱木材，力的方向竖直向上，木材在水平方向上移动距离，因此不做功；在其他条件相同时，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，则C中的滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力；匀速拉动木材向前运动，由二力平衡条件可知C中拉力大于D中拉力，且水平移动的距离s相同，根据W＝Fs可知，C做功最多。故选C。
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8. 如图所示，两块完全相同的长方体薄木板置于水平桌面上，左侧与桌面边缘对齐，每块木板的长度为40 cm，质量为5 kg，现用推力F向左推木板，使两块木板在水平桌面上缓慢滑动至恰好全部掉落地面。已知木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力大小为压力大小的1/5，则这个过程中推力F做的功至少为(g取10 N/kg)(　　)
A. 6 J B. 8 J
C. 12 J D. 16 J
B
【点拨】
一块木板的重力G＝mg＝5 kg×10 N/kg＝50 N，两块木板对桌面的压力F压1＝2G＝2×50 N＝100 N，两块木板在水平桌面上滑动时受到的摩擦力f1＝1/5×100 N＝20 N，木板缓慢运动，推力F1＝f1＝20 N，当前面木板刚好落地时，s1＝1/2L＝1/2×40×10－2 m＝0. 2 m，推力做的功W1＝F1s1＝20 N×0. 2 m＝4 J，
后面木板对桌面的压力F压2＝G＝50 N，后面木板受到的摩擦力f2＝1/5×50 N＝10 N，木板缓慢运动，推力F2＝f2＝10 N，后面木板掉落时，s2＝0. 2 m＋0. 2 m＝0. 4 m，这个过程中推力做的功W2＝F2s2＝10 N×0. 4 m＝4 J，整个过程中推力做的功至少为W＝W1＋W2＝4 J＋4 J＝8 J。故选B。
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9. 对于中考“1分钟跳绳”测试，小荣认为：测试中，体重大的学生克服重力做功一定多。你__________(填“赞同”或“不赞同”)这个观点，理由是__________________________________________________________________________________________________。
不赞同
跳绳时，做功的多少不仅与学生的体重有关，还与学生跳起的高度和次数有关
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10. 水平地面上有三块密度为0. 5×103 kg/m3、棱长为10 cm的正方体木块，如图甲所示。某小孩把三块木块竖直堆叠起来，如图乙所示。小孩叠起这堆木块至少做了________J的功。
1. 47
【点拨】一块木块的体积V＝10 cm×10 cm×10 cm＝1 000 cm3＝10－3 m3，根据ρ＝m/V得，一块木块的质量m＝ρV＝0. 5×103 kg/m3×10－3 m3＝0. 5 kg；一块木块的重力G＝mg＝0. 5 kg×9. 8 N/kg＝4. 9 N；小孩对第一块木块没有做功，对第二块木块做的功W2＝Gh2＝4. 9 N×0. 1 m＝0. 49 J，对第三块木块做的功W3＝Gh3＝4. 9 N×2×0. 1 m＝0. 98 J，所以做的功至少为W＝W2＋W3＝0. 49 J＋0. 98 J＝1. 47 J。
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11. [2025重庆月考] 如图甲所示，小德用水平推力F推动水平地面上的一木块，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。
求：(1)3～5 s推力F对木块所做的功为多少？
【解】由图丙可知，3～5 s木块做匀速直线运动，由v＝s/t得，3～5 s木块运动的路程s＝vt＝1. 0 m/s×2 s＝2 m，由图乙可知，3～5 s推力大小为200 N，推力做的功W＝Fs＝200 N×2 m＝400 J。
(2)5～6 s木块受到的摩擦力大小为多少？
【解】3～5 s，由于木块做匀速直线运动，摩擦力与推力大小相等，即f＝F＝200 N，5～6 s木块做减速直线运动，但与3～5 s相比，压力、接触面粗糙程度都不变，则木块受到的滑动摩擦力不变，仍为200 N。
(3)若已知在1～3 s内，木块水平移动的距离为1 m，则在1～3 s内，木块克服摩擦力做的功为多少？
【解】1～3 s，与3～5 s相比，压力、接触面粗糙程度都不变，则木块受到的滑动摩擦力不变，仍为200 N，木块在1～3 s运动的距离s′＝1 m，木块克服摩擦力做的功W′＝fs′＝200 N×1 m＝200 J。
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12. 如图甲所示，足够高的圆柱形容器内装有适量的水放在台秤上，已知容器底面积为200 cm2，现有一密度为2. 5 g/cm3、棱长为10 cm的正方体物体，则物体的质量为_______g，用一细绳将它提起浸入水中，使物体的一部分露出水面且保持静止。接下来将物体再下降一定高度，如图乙所示。与甲图相比台秤的示数变化了80 g，此过程中
物体的重力做功为________J。
(ρ水＝1. 0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
2 500
0. 1
【点拨】物体的体积V＝(10 cm)3＝1 000 cm3，物体的质量m＝ρV＝2. 5 g/cm3×1 000 cm3＝2 500 g＝2. 5 kg；与图甲相比，图乙中台秤所受压力的变化量ΔF＝80×10－3 kg×10 N/kg＝0. 8 N，
设物体下降高度为Δh，物体底面积S2＝(10 cm)2＝100 cm2，由题意可得S2Δh＝(S1－S2)h1，代入数据解得Δh＝0. 4 cm＝0. 004 m，物体重力G＝mg＝2. 5 kg×10 N/kg＝25 N，此过程中物体的重力做功W＝GΔh＝25 N×0. 004 m＝0. 1 J。
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功
力学中的功
课堂小结
功的定义
功的计算
公式：W=Fs
做功的两个必要因素
单位：焦耳，
1 J=1 N·m
①作用在物体上的力F；
②物体在力的方向上通过一段距离s