10.1机械功（课件）2025-2026学年八年级物理全册沪科版（2024）

幻灯片 1：封面标题：10.1 机械功副标题：探究力对物体做功的规律学科：物理适用年级：八年级教材版本：人教版幻灯片 2：学习目标理解机械功的概念，能说出功的物理意义。明确做功的两个必要因素，能判断一个力是否对物体做功。掌握功的计算公式和单位，能进行简单的功的计算。能区分生活中的 “工作” 与物理学中的 “功”，理解功的本质。幻灯片 3：引入 - 生活中的 “做功” 现象展示图片：工人搬运货物、起重机吊起重物、运动员举起杠铃、人推石头但石头未移动。提问：这些场景中，哪些情况力对物体有 “贡献”？物理学中如何定义 “功”？为什么推石头没推动时，我们说力没有做功？今天我们就来学习物理学中的 “机械功”。幻灯片 4：机械功的概念定义：在物理学中，当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，我们就说这个力对物体做了功。物理意义：功是描述力对物体作用效果的物理量，力对物体做功越多，说明力对物体的作用效果越显著。生活与物理的区别：生活中 “工作” 泛指一切消耗体力或脑力的活动，而物理学中的 “功” 有严格的定义，必须同时满足两个条件（力和距离）。展示图片：力对物体做功的示意图（如拉力拉着物体前进）。幻灯片 5：做功的两个必要因素必要因素 1：作用在物体上的力（F）物体必须受到力的作用，若没有力，就不存在做功的可能性。例如，在空中飞行的足球，离开脚后不再受脚的力，脚对足球不做功。必要因素 2：物体在力的方向上移动的距离（s）物体的移动方向必须与力的方向有夹角（至少在力的方向上有位移分量），若物体在力的方向上没有移动距离，力不做功。例如，用力推桌子但桌子未移动，力对桌子不做功。总结：做功的两个必要因素缺一不可，公式可简单表示为 “功 = 力 × 距离”，但需注意距离是沿力的方向的距离。展示图片：对比图（左：力对物体做功；右：力对物体不做功）。幻灯片 6：不做功的三种情况情况 1：有力无距离实例：用力推墙壁但墙壁未移动，人对墙壁施加了力，但墙壁没有在力的方向上移动距离，力不做功。情况 2：有距离无力实例：物体在光滑水平面上匀速滑动，水平方向不受力（或只受重力和支持力，竖直方向无距离），没有力对物体做功。情况 3：力与距离方向垂直实例：提着水桶在水平路面上行走，人对水桶的拉力竖直向上，水桶在水平方向移动，拉力方向与移动方向垂直，拉力对水桶不做功。展示图片：三种不做功情况的示意图，标注力的方向和物体移动方向。幻灯片 7：功的计算公式与单位计算公式：\(W = F \cdot s\)\(W\)：功（单位：焦耳，符号\(J\)）。\(F\)：作用在物体上的力（单位：牛顿，符号\(N\)）。\(s\)：物体在力的方向上移动的距离（单位：米，符号\(m\)）。单位换算：\(1J = 1N \cdot m\)，表示 1 牛的力使物体在力的方向上移动 1 米所做的功。单位物理意义：1 焦耳的功相当于用手托起两个鸡蛋（约 1N）升高 1 米所做的功，或把一本物理书（约 2N）举高 0.5 米所做的功。展示图片：公式中各物理量的单位及换算关系示意图。幻灯片 8：功的计算示例（一）例题 1：用 100N 的水平拉力拉着重 500N 的物体在水平地面上前进了 10m，拉力做了多少功？重力做了多少功？解：拉力方向与移动方向一致，拉力做功\(W_拉 = F \cdot s = 100N \times 10m = 1000J\)。重力方向竖直向下，物体在水平方向移动，重力方向与移动方向垂直，重力做功\(W_重 = 0J\)。答：拉力做了 1000J 的功，重力做了 0J 的功。例题 2：工人用 200N 的力将重 300N 的货物匀速举高 2m，工人对货物做了多少功？解：工人的举力与货物重力平衡，\(F = G = 300N\)（匀速举高时力等于重力），举力方向与移动方向一致。\(W = F \cdot s = 300N \times 2m = 600J\)。答：工人对货物做了 600J 的功。幻灯片 9：功的计算示例（二）例题 3：一个重为 50N 的物体，在 10N 的水平推力作用下，沿水平地面前进了 5m，撤去推力后，物体又前进了 1m 才停止。求推力做的功和重力做的功。解：推力只在物体前进 5m 的过程中作用，撤去推力后推力不做功，因此推力做功\(W_推 = F \cdot s = 10N \times 5m = 50J\)。重力方向与移动方向垂直，全程重力做功\(W_重 = 0J\)。答：推力做了 50J 的功，重力做了 0J 的功。注意事项：计算功时，需明确力的作用距离是 “在力的方向上且力作用在物体上的那段距离”，力消失后物体移动的距离不计入该力做的功。幻灯片 10：生活中的功的实例常见活动的功的大小：将一个鸡蛋举高 1m，做功约 0.5J。中学生从一楼走到三楼（约 6m 高），克服重力做功约 3000J（中学生体重约 500N）。汽车行驶时，发动机牵引力对汽车做功，1 分钟内可做功约\(10^6J\)。功的应用意义：机器做功的多少反映其工作能力，例如起重机的功率越大，单位时间内做的功越多，吊运货物的效率越高。展示图片：不同活动中力做功的场景（举鸡蛋、爬楼梯、汽车行驶）。幻灯片 11：课堂小练习 1 - 做功判断题目：下列情况中，力对物体做功的是（ ）A. 用力搬石头但未搬动 B. 提着水桶在水平地面上行走C. 用力将冰块推出去 D. 手托着苹果静止在空中答案：C解析：A 有力无距离，B 力与距离垂直，D 有力无距离，均不做功；C 有力且物体在力的方向上移动了距离，力做功。幻灯片 12：课堂小练习 2 - 功的计算题目：用 50N 的力沿与水平方向成 30° 角的方向拉物体，使物体在水平方向前进了 10m，拉力做了多少功？（提示：拉力在水平方向的分力为 25N）答案：250J解析：拉力在水平方向的分力\(F_水平 = 25N\)，物体在水平方向移动距离\(s = 10m\)，拉力做功\(W = F_水平 \cdot s = 25N \times 10m = 250J\)。幻灯片 13：课堂小练习 3 - 综合分析题目：一个物体在 20N 的水平拉力作用下，在光滑水平面上移动了 5m，拉力做功______J；若将拉力增大到 30N，物体仍移动 5m，拉力做功______J。这说明功的大小与______有关。答案：100；150；力的大小解析：第一次做功\(W_1 = 20N \times 5m = 100J\)；第二次做功\(W_2 = 30N \times 5m = 150J\)，说明力越大，在距离相同时做功越多。幻灯片 14：课堂总结功的概念：力作用在物体上，物体在力的方向上移动距离，力对物体做功。两个必要因素：作用在物体上的力（\(F\)）和物体在力的方向上移动的距离（\(s\)）。计算公式：\(W = F \cdot s\)，单位为焦耳（\(J\)），\(1J = 1N \cdot m\)。不做功的情况：有力无距离、有距离无力、力与距离方向垂直。核心思路：判断是否做功需同时满足两个因素，计算功时需明确力和对应的距离方向一致。幻灯片 15：课后作业布置完成课本上关于机械功的练习题。估算自己从家走到学校过程中，克服重力做的功（需测量体重和行走的竖直高度差）。列举生活中 3 个力对物体做功的例子和 3 个力不做功的例子，并说明原因。思考：为什么叉车举起货物时对货物做了功，而货物静止在叉车上时叉车对货物不做功？2024沪科版物理八年级全册10.1机械功第十章 功与机械能授课教师： . 班 级： . 时 间： . 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　　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。 马拉车拉力对车做了功 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。（作用在物体上的力）（物体在力的方向上移动的距离）F注意：二者缺一不可。s有力无距离（劳而无功）人用力推大石头而没推动s＝0F≠0分析无力有距离（不劳无功）分析s ≠ 0F = 0冰壶在平滑的冰面上滑行有力有距离，但力和距离垂直（垂直无功）分析F≠ 0s≠ 0力的方向与运动方向垂直 提箱子在水平路上走不做功不做功FF不做功的三种典型情况有力无距离（劳而无功）有力有距离，但力和距离垂直（垂直无功）无力有距离（不劳无功）观察分析下面图片，他们都算做功了吗？（a）人推车，车未动（b）马拉车前进（c）起重机将货物从地面提起（d）抱着书水平前进a、d不做功b、c做了功定义：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. 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s 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___0F___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有力无距离——劳而无功s___0F___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 ≠ 0F = 0 [北京中考]如图所示的情境中，人对物体做功的是（ ）A.用力搬石头没有搬动B.将重物从地面拉到高处C.推一块大石头没推动D.使箱子沿水平方向做匀速直线运动符合做功的两个条件B练习思考：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。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（J）1J = 1N·m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 = 1N·m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将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举过头顶，做功约10J[宜昌中考]小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m，松开手后，书箱仍向前滑行了1m，整个过程中小明做功_____J，书箱的重力做功_____J。分析是否做功：①推动过程中，书箱在小明的推力方向上移动了距离，小明做功；②滑行过程中，书箱向前移动了距离但不受小明的推力，小明不做功；③书箱在重力方向上没有移动距离，重力不做功。800W=Fs=40N×2m=80J练习例题 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。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。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。策略提炼练习 现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙)，在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示. F在三种情况下做的功分别为 W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（ ）A. W甲>W乙>W丙B. W甲