初中物理人教版八年级下册11.1 功说课课件ppt

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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，并能判断出力是否对物体做功。能列举出生活中关于做功的实例。
②明确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。
③能应用公式W=Fs进行简单的计算。
同学们在生活中，经常可以听到与“功”有关的描述，例如“做工”、“工作”、“工作成效”……等等说法。“做工”、“工作的意思：如推车、备课……“工作成效”的意思：如成功、事半功倍……在生活中，“功”是一个多义词，大家还可以列举别出的含义。
他们的工作成效一样吗？
甲、乙两和尚现在要把建筑材料提到屋顶上去，结果甲提上去了；乙虽然也用了力，但是没有提上去。
①事例一：请同学们观察下面的事例：
他们的工作成效一样吗？怎样比较他们的工作成效？
乙把重为2000N的瓦片提到高6米的屋檐上
甲把重为5000N的石料提到高2米的墙顶上
②事例二：请同学们继续观察下面的事例：
学习了“功” 你就知道比较的方法了，今天我们一起学习。
①观察两个小黑人，他们用力了吗？他们的共同点是什么？
从图中可以看出，左图中的人在用力提小桶，小桶上升一段距离；右图中的人在用力推小车，小车前进一段距离。
共同点：都对其他物体施加了力的作用，并且物体在力的方向上都移动了一段距离，力的作用都有成效。
在物理上就叫拉力（推力）F 对物体做了功
货物受到的力有： 重力G、钢丝绳竖直向上的拉力F。
拉力 F 对物体的向上移动有贡献。
②起重机把货物提高的过程中，货物受到哪些力的作用？
在物理上就叫拉力F对物体做了功
哪个力对物体的向上移动有贡献？
用力F 拉水平面上的小车前进，则小车受到几个力的作用？
　　③静止在水平面上的小车，小车受到几个力的作用？
重力G和地面的支持力F支
重力G、地面的支持力F支、拉力F、摩擦力f
哪个力对小车的运动有贡献？
拉力F对小车的运动有贡献。
物理学中的功包含一种“贡献”和“成效”的含义，如果某个力对物体的移动做出了贡献，就说这个力对物体做了功。
总结：物理学中的功的含义
视频欣赏——《物理学中的功》
如图所示是力对物体做功的两个实例。
小车在推力的作用下向前移动了一段距离
物体在绳子拉力的作用下升高了一段距离
这些做功的实例共同点：
物体受到了力；在力的方向上移动了距离。
这些做功的实例有什么共同点？
如图所示是力对物体没有做功的两个实例。
物体受到了力，但是没有在力的方向上移动距离。
力对物体为什么没有做功？
力学中的功包括两个必要因素:
没有做功（劳而无功）
①有力无距离
上述事例中，人用了力，但是物体没有移动，力不做功。
冰壶在平滑的冰面上滑行、球在空中飞行时，有力做功吗？
②有距离无力
冰壶在平滑的冰面上滑行、球在空中飞行，是由于惯性，没有力做功。
服务员托着食品盘送菜，托力是否做功？
力没有做功（劳而无功）
力的方向与运动方向垂直
③力与运动距离的方向垂直
提着滑板在水平路面上前行，提力是否做功？
这两种情况，物体并没有沿着力的方向移动，所以力不做功。
用力但没有搬起石头，对石头没有做功
足球在地面上滚动，人对足球没有做功
总结：力不做功的三种情况
有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有通过距离，也叫“劳而无功”。
物体在运动方向上没有受到力的作用，也就是没有力做功，也称“不劳无功”。
物体受到力的作用，也通过了距离，但通过的距离与受力的方向垂直（垂直无功）。
足球在地面上滚动，重力与支持力对足球没有做功
视频欣赏——《不做功的三种情况》
【例题1】下列关于功的各种说法中，正确的是（ ）
【解析】 如果一个物体在力的作用下，并且在这个力的方向上移动了距离，力对物体才能做功。A、B、C选项中都不符合做功的两个必要因素，所以是错误的。 D选项中，有力作用在物体上，物体又在该力的方向上移动了距离，所以该力就一定做功。 D选项正确。
A. 只要有力作用在物体上，就一定做了功B. 只要物体移动了距离，就一定做了功C. 只要有力作用在物体上，物体又移动了距离，就一定做了功D. 只要有力作用在物体上，物体又在该力的方向上移动了距离，就一定做了功
【例题2】起重机的把地面上的货物提起：①在竖直向上提起货物的过程中，哪些力在做功？②当提起货物悬挂在空中时，哪些力在做功？③当货物水平匀速运动时，哪些力在做功？
【解析】 ①起重机将货物竖直提起时，货物受到向上的拉力，并向上移动了一段距离，所以拉力做功；②在货物被提起悬挂在空中静止时，货物受到重力与拉力的作用，但是货物在力的方向上没有移动一段距离，所以没有力做功。③当货物水平匀速运动时，物体在水平方向上不受力，没有力做功。
甲与乙都在做功，怎样比较他们做功的大小呢？
乙把重为2000N的石料提到高6米的屋檐上
甲与乙两次，哪一次做功多？你判断的理由是什么？
如图所示，是起重机把每一个重力都相同的货物提高的情景，请你仔细观察，思考下面的问题。
甲与丙两次，哪一次做功多？你判断的理由是什么？
①探究影响功的大小的因素
甲与乙两次，乙做功多。因为力相等，乙通过的距离大。
甲与丙两次，丙做功多。因为通过的距离相等，丙用的力大。
作用在物体上的力越大，物体在力的方向上移动的距离越大，力所做的功越多。
②功的大小： 力学中规定：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
1 J＝1 N · m
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。
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做焦耳，简称焦，符号是J。
已知做功多少和物体在力的方向上移动的距离，可求出力的大小。
已知做功多少和力的大小，可求出物体在力的方向上移动的距离。
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（1818年12月24日—1889年10月11日），出生于曼彻斯特近郊的沙弗特，英国物理学家，英国皇家学会会员。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。
热功当量：焦耳测出了热功当量，1卡=4.15焦耳。焦耳定律：电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。焦耳热：毛细管电泳需要电场做功，有电场做功就会产生热量，这就是焦耳热。
视频讲解——《功的计算》
【例题3】质量为50kg的雪橇上装满了350kg的原木，一匹马拉着雪橇沿着平直的雪地中匀速前行，将原木运到了500m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马的水平拉力做的功。
【解析】 雪橇在平直的雪地匀速前行，则马的水平拉力 F拉=F摩=800N
所以马的水平拉力做的功 W=Fs=800N×500m=4×105J
雪橇沿水平拉力的方向移动的距离s=3000m
注意：雪橇受到的重力G与雪地的支持力F都不做功。
如果物体移动的方向与一个力（阻力）的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。例如，在水平面上推动物体前进时，要克服摩擦力做功；提高物体时要克服重力做功。
人在爬楼梯时，要克服自己的重力做功，计算做功的大小时，应该用人的重力G乘以楼梯的竖直高度h。W=Gh
【例题4】小兰的质量为45kg，书包的质量为5kg，沿着楼梯登上三楼教室，若每层楼梯有15级台阶，每级台阶高20cm，问小兰从地面登上三楼需做多少功？（g=10N/kg）
【解析】 由题意知： 小兰与包的总重力 G=（m人+m包）g =50kg×10N/kg=500N从地面登上三楼升高的高度 S=15×2×20cm=600cm=6m 则需做功 W=FS=GS=500N×6m=3000J
1. 在水平地面上，用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进 5 m，拉力做的功等于_____J，重力做的功等于______J。
①拉力所做的功 W=FS=50N×5m=250J ②因为小车水平运动，没有沿着重力的方向向下运动，所以重力不做功，即重力做的功等于0.
2．马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进400m，马的水平拉力做了3×105J的功，马的水平拉力是多大?
根据功的计算公式 W=FS 得出
注意：重力的方向与运动方向垂直，对车不做功，所以车的质量这个条件无用。
3．2008年8月11日在北京奥运会上，中国选手张湘祥在男子举重62kg级的决赛中摘得金牌，挺举成绩是176kg。估算一下，他在挺举过程中对杠铃大约做了多少功?
挺起杠铃的高度大约为2米，因此有 F=G=mg=176kg×10N/kg=1760N W=FS=Gh=1760N×2m=3520J 对杠铃大约做了3520J的功
4．小华的家住在5楼。一天，他把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到家里，提鸡蛋的力大约做了多少功?说出你是怎么估算的。
30个鸡蛋重约15N，5楼高约12m，则 W=FS=Gh=15N×12m=180J
同学们要多关注生活，会估测生活中的物理量，体会物理与生活的联系。
一个是作用在物体上的力F
物体在力的方向上移动的距离S
1. 下列情况下，小明对物理课本做了功的是 （ ）A. 阅读静止在桌面上的物理课本B. 水平推物理课本，但未推动C. 物理课本自由下落的过程D. 将物理课本从地面捡起的过程
A. 阅读静止在桌面上的课本，人没有施加力，课本也没有移动距离，所以小明对课本没有做功，故A不符合题意； B. 水平推课本，课本没有移动距离，所以对课本没有做功，故B不符合题意； C. 物理课本自由下落的过程中，受到重力的作用，课本在重力的方向上通过了距离，因此重力对课本做了功，但小明对课本没有做功，故C不符合题意； D. 将物理课本从地面捡起的过程中，人对课本有力的作用，课本在力的方向上移动了距离，所以小明对课本做了功。 故D符合题意。
2. 如图所示是台球比赛中的情景，白球和黑球静止在水平球台上，运动员手推球杆撞击白球，白球运动后再撞击黑球。下列说法正确的是（ ） 
A. 击球后，白球离开球杆向前滚动时，球杆对白球做了功B. 白球在水平球台上滚动时，白球的重力对它做了功C. 白球撞击黑球后，黑球滚动时，白球对黑球做了功D. 运动员手推动球杆前进时，手对球杆做了功
A. 击球后，白球离开球杆向前滚动时，不受球杆的推力，球杆对白球没有做功，故A错误；B. 白球在水平台上滚动时，没有在重力的方向上通过距离，白球的重力没有做功，故B错误；C. 白球撞击黑球后，黑球滚动时，白球对黑球没有力的作用，白球对黑球没有做功，故C错误；
D. 运动员手推动球杆前进时，手对球杆有力的作用，球杆在力的方向上也通过了距离，手对球杆做了功，故D正确。
3. 如图所示，小明同学的质量约50 kg，从一楼走到三楼，他上楼过程中克服重力所做的功可能为（　 　） A. 30 J B. 300 J C. 3 000 J D. 10 000 J
小明的重力 G=mg =50kg×10N/kg=500N 从地面登上三楼升高的高度 S=6m 则克服重力所做的功 W=FS=GS=500N×6m=3000J
4. 质量是20 g的子弹从枪膛中水平射出，子弹在枪膛中受火药爆炸后产生气体的平均作用力是700 N，枪膛长50 cm，子弹从枪膛射出后飞行1 000 m，气体对子弹做的功为多少J？
解析　子弹在枪膛中受火药爆炸后产生气体的作用力而运动的距离为 枪膛长度,即s=50 cm=0.5 m,子弹离开枪膛后就不再受火药爆炸产生的 气体推力,气体推力不再做功;所以,气体对子弹做功:W=Fs=700 N×0.5 m =350 J。
子弹在枪膛中受火药爆炸后产生气体的作用力而运动的距离为枪膛长度，即s=50 cm=0.5 m，子弹离开枪膛后就不再受火药爆炸产生的气体推力，气体推力不再做功。所以气体对子弹做功:W=Fs=700 N×0.5 m=350 J。
在运用功的公式W=Fs进行有关计算时，要特别注意“F”和“S”的对应关系，即“S”是在力“F”作用下沿力“F”方向移动的距离。
5. 小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的小车在水平地面上前进了2 m，松开手后，小车仍向前滑行了1 m，整个过程中小明做功　 　J，小车的重力做功　 　J。
小明所做的功 W=FS=GS=40N×2m=80J小车由于惯性仍向前滑行了1 m，没有力做功；重力的方向与运动方向垂直，重力不做功。
6. 一个人先后用同样大小的力F 将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　 　）A. W1＜W2＜W3B. W1＜W2 = W3C. W1 = W2 = W3D. W1= W2＜W3
在这三个过程中，人先后用的力F大小相等，沿力的方向移动相同的距离也相等，根据W=FS可知：在这三个过程中力所做的功相等。 这三个过程中所做的功与物体的运动状态、受力情况都无关。所以选C。
小明所受的重力是 G=mg =50kg×10N/kg=500N 从地面跳起的高度 S=5cm=0.05m 则小明每跳一次做功 W=FS=GS=500N×0.05m=25J
7. 小明参加中考体育测试。在跳绳测试中，1 min跳了150次，每次跳起的高度为5 cm，小明的质量为50 kg。小明所受的重力是_____N，小明每跳一次做功是____J。（ g取10 N/kg ）
8. 如图所示，AC＞BC，用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分别将同一重物从底部推到顶端，则此过程中（　　）A．两次推力做功大小相同B．两次克服摩擦力做功大小相同C．两次克服物体重力做功大小相同 D．两个斜面的支持力对物体做功大小不相等
A．两次推力大小相同，但是AC＞BC，所以两次推力做功大小不相同；B．AC边的摩擦力大于BC边的摩擦力，通过的距离大，所以克服摩擦力做功多；C．两次都是将同一重物从底部推到顶端，提的高度相等，所以克服物体重力做功大小相同 ；该选项正确；D．两个斜面的支持力方向与物体运动方向垂直，对物体不做功。 通过以上分析可知，ABD选项都错误，只有C正确，所以选C。
9．如图所示，甲、乙两同学各用水平推力推一相同的木箱，甲推的木箱下面有轮子，乙推的木箱直接放在同样的水平地面上，若甲、乙都把木箱匀速向前推了1米的距离，则甲、乙两同学做的功 （ ）
因为甲推的木箱下面有轮子，摩擦力小，甲对物体的作用力小；乙推的木箱直接放在同样的水平地面上，乙对物体的作用力大，F乙＞F甲甲、乙都把木箱匀速向前推了1米的距离，根据功的计算公式W=Fs可知，乙对物体所做的功多。所以选B。
A．甲做的功多。 B．乙做的功多。 C．甲、乙做的功一样多。 D．无法确定。