初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）功教学课件ppt

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）功教学课件ppt，共52页。PPT课件主要包含了力学中的功，2功的概念，功的计算，第1节功，公式的应用，课堂总结，练习与应用，提升训练等内容，欢迎下载使用。
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?
1. 通过生活实例，知道力学中做功的含义，能运用公式W=Fs进行简单计算，能判断力是否对物体做功，为形成能量观念奠定基础。2. 在利用功的定义分析生活实例的过程中，发展抽象概括的思维能力。3. 通过举例说明做功与不做功的情况，提升分析、解释、交流的能力。4. 通过分析具体生活实例，经历功的概念的建立过程，深化对物理源于生活的感悟，养成热爱科学、乐于探索的态度。
1. 力学中的功2. 功的计算3. 课堂总结4. 练习与应用5. 提升训练
（1）问题探究探究一： 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?
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。
探究二：观察图甲、乙所示的两种情况，他们正在做什么？找找他们活动中的共同点。
活动中的共同点：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，力的作用都有了成效。
用力F 拉水平面上的小车前进，则小车受到几个力的作用？
探究三：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。
2. 做功的两个必要因素
（1）现象分析如图所示是力对物体做功的两个实例。这些做功的实例有什么共同点？
物体受到了力；在力的方向上移动了距离。
如图所示是力对物体没有做功的两个实例。力对物体为什么没有做功？
这些力不做功的原因：物体受到了力；但是没有移动距离。
如图所示是力对物体没有做功的实例。力对物体为什么没有做功？
提着水桶在水平路面上前行
分析：水桶沿水平方向运动，而力的方向与运动方向垂直，沿竖直方向。
力不做功的原因：物体受到了力；但是在力的方向上没有移动距离。
（2）力学中的功包括两个必要因素
3. 力对物体不做功的三种情况
（1）有力无距离（劳而无功）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（力的作用没有成效）。
（2）有距离无力（不劳无功）物体因为惯性通过一段距离，在运动方向上没有力对物体做功（离开力说功是无意义的）。
冰壶在平滑的冰面上滑行、球在空中飞行时，是由于惯性，在运动方向上没有力做功。
（3）力与运动距离的方向垂直（垂直无功）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（力的作用没有成效）。
服务员托着食品盘送菜
物体通过的距离与力的方向垂直，力不做功。
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，即“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
《力不做功的三种情况》
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。
【例题1】下列关于功的各种说法中，正确的是（ ）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】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③B．①和④ C．①和③D．②和④
对物体做功的条件：对物体施加了力且在力的方向上移动了距离；①捡起球的过程，手对实心球球施加了一个竖直向上的力，且在力的方向上移动了一段距离，则手对实心球做了功，①符合题意；②停在空中时，手虽然对实心球施加了力，但并没有在力的方向上移动距离，故手没有对实心球做功，②不符合题意；③挥动球的过程，手对实心球施加了一个水平方向的力，且在力的方向上移动了一段距离，则手对实心球做了功，③符合题意；④球飞出去，脱离了手，手没有对实心球施加力，故手没有对实心球做功，④不符合题意；综上所述，①和③符合题意。
甲把重为500N的石料提到高2m的墙顶上
乙把重为200N的瓦片提到高6m的屋檐上
（1）观察思考①甲与乙都在做功，怎样比较他们做功的大小呢？
1. 功及其计算公式
②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。甲与乙两次，哪一次做功多？你判断的理由是什么？甲与丙两次，哪一次做功多？你判断的理由是什么？
分析：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。
结论：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）功力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。（3）计算公式功＝力×距离 W = Fs F 表示力 ，s表示沿力的方向移动的距离，W 表示功。
（4）功的单位在国际单位制中：力F的单位是牛（N），距离s的单位是米（m） ，则功W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。 1J=1N•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
人用力将两个鸡蛋提高1 m，所做的功大约是1J
甲做功W甲 = F甲s甲=500N×2m=1000J乙做功W乙 = F乙s乙=200N×6m=1200J
想一想：你现在可以比较他们做功的大小了吧？
（3）F与s具有同向性公式W=Fs中的F是使物体沿力F的方向通过距离s的过程中，始终作用在物体上的力，它的大小和方向都是不变的；s是物体在力F的方向上通过的距离。例如：运动员用500N的力将足球踢出20m，若用公式W=Fs =500N×20m=10000J计算，结果是错误的，因为踢球的力的作用距离不是20m，要计算运动员对球做的功，关键看脚推动球前进的距离是多少。（4）F与s具有同体性：即F与s对应同一个研究对象。
3. 关于克服阻力做功
如果物体在力的作用下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
4. 物理学家——焦耳
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。
焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规教育。青年时期，认识了化学家道尔顿。道尔顿教给他数学、哲学和化学方面的知识，为焦耳后来的研究奠定了理论基础。
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。
【例题3】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10N/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3m。在水平运动阶段，竖直向上的拉力又做了多少功?
（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 =1.5×103kg×10N/kg=1.5×104'N构件在竖直方向上移动的距离s=30m所以，拉力做的功W=Fs=1.5×104N×30m=4.5×105J（2）拉力的方向竖直向上。构件在水平方向上移动了3m，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4.5×105J。在水平运动阶段，拉力做的功为0。
①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。②力学中的功包括两个必要因素 ：一是作用在物体上的力； 二是物体在这个力的方向上移动了距离。③力对物体不做功的三种情况：有力无距离；有距离无力； 力与运动距离的方向垂直。①功：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：功＝力×距离 W = Fs③功的单位：焦，符号是 J④公式变形：求作用在物体上的力：F=W/s 求在力的方向上移动的距离：s=W /F
1. 图是冰壶比赛场地的示意图。运动员从A点推动冰壶前进，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。在冰壶由A到B、由B到C的过程中，运动员对冰壶是否做功?为什么?
在由A到B的过程中运动员对冰壶做功，由B到C的过程中运动员对冰壶不做功。在由A到B的过程中，运动员对冰壶施加了推力，并且冰壶在推力的方向上移动了一段距离。而在由B到C的过程中，此时运动员已经松开了手，没有对冰壶施加推力。冰壶由于惯性在继续滑行，因此，在这个阶段运动员对冰壶没有做功。
2．马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进400m，如果马的水平拉力做了3×105J的功，那么马的水平拉力是多少?
3．叉车把质量为200 kg的货物缓慢举高0.8m，然后又沿水平方向缓慢移动2m到车厢旁。请分析整个过程中叉车对货物做功的情况并计算功的大小。g取10N/kg。
叉车把货物缓慢举高0.8 m对货物做功1 600 J，水平缓慢移动2m的过程中不做功。叉车托起货物的力F=G=mg=200kg×10N/kg=2×103N叉车把货物举高0.8 m对货物做功W=Gh=2×103N×0.8m=1.6×103J
4．一枚鸡蛋从2m高处落到地面，重力大约做了多少功?写出你是怎样估算的。
1枚鸡蛋的重力约0.5N，则从2m高处落到地面时，重力大约做功 W=FS=Gh=0.5N×2m=1J 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。
1. 下列事例中，人对物体做功的是（　　）A．用300N的力推汽车，汽车没动B．提着水桶在水平地面上匀速前进C．扛着米袋慢慢爬上楼梯D．足球被踢后，在草地上滚动一段距离
A．用300N的力推汽车，汽车没动，人对汽车施加了力，但汽车没有在该力的方向上移动距离，所以人对汽车没有做功，故A不符合题意；B．提着水桶在水平地面上匀速前进，人给水桶的力竖直向上，与水桶通过的距离垂直，所以人对水桶没有做功，故B不符合题意；C．扛着米袋慢慢登上楼梯，人对米袋施加了向上的支持力，且米袋在该力的方向上移动了距离，所以人对米袋做了功，故C符合题意；D．足球被踢后，脚不再对足球有力的作用，足球在草地上滚动一段距离，人对足球没有力的作用，故D不符合题意。
2. 如图，在整修寺庙过程中，甲和尚将一捆重400牛的木头提到了较矮的庙墙上，乙和尚把一篮重150牛的瓦片提到了较高的房檐上。根据以上情景，小明和小红就甲、乙两个和尚所做功的多少进行了讨论。小明的观点是：“甲和尚做功多，因为他用的力大"；小红的观点是：“乙和尚做功多，因为他提起的距离大”，你认为小明的观点______ ，小红的观点______ ，（均选填“正确”或“错误”），你的观点是_____．
根据题意可知，甲和尚和乙和尚所提物体的重力已知，而甲、乙移动物体的距离关系没有确定，根据W=Fs可知，甲、乙两人做功的多少无法判断．
3. 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6m后，在B点被推出，沿冰道运动30m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_______。若运动员对冰壶的推力是10N，冰壶滑行时受到的摩擦力为2N，从A点到O点的运动过程中，运动员对冰壶做功_______J，冰壶克服摩擦做功_______J。
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冰壶被推出后仍向前滑行是因为冰壶具有惯性，要保持原来的运动状态，所以向前继续滑行。由图知道，从出发点A被运动员推着运动6m，到达投掷线，冰壶受到推力的作用，并且在推力的方向上通过了距离，所以推力对冰壶做了功；而在BO阶段冰壶虽然通过了一定距离，但不再受到推力的作用，运动员对冰壶不做功，所以，运动员对冰壶做功W＝Fs＝10N×6m＝60J冰壶克服摩擦力运动的距离为s′＝6m+30m＝36m冰壶克服摩擦力所做的功为W′＝fs′＝2N×36m＝72J
4. 一人用同样大小的力F 将质量为m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，该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，则它们之间的大小关系正确的是（　 ）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。 这三个过程中外力所做的功与物体的运动状态、受力情况都无关。
（1）该同学用_______测量______（用符号表示出该物理量）；（2）还需要的测量仪器_______，缺少的实验步骤：_______；（3）克服重力所做功的表达式：_______。
5．在体育课上，小明看到同学们在做引体向上，他用生活中的测量仪器测出了同学们做引体向上时，身体上升时克服重力所做的功。如图是他测量过程的一部分，请你说出：
电子秤
用电子秤测量同学的质量
（1）由图可知，地上的同学手拿着一把刻度尺，所以该同学用刻度尺测量身体上升的高度h。（2）由 G=mg可知，还需要测做引体向上同学的质量，所以还需要电子秤（或体重计，说明：答出“秤”即可），缺少的实验步骤：用电子秤测量学生的体重（或质量）m。（3）已知身体上升的高度h，学生的体重（或质量）m，克服重力所做功的表达式为 W=Fs=mgh