人教版（2024）第十一章 功和机械能第1节 功优质备课教学ppt课件

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用叉车搬运货物时，叉车把货物从地面提升到一定高度。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。我们看到了叉车工作的成效。那么在物理学中，怎么描述这种成效呢？
小明用力推箱子没有推动
小聪把箱子拉走了，拉力对箱子做了“功”；小明推箱子没动，推力没对箱子做“功”；把杠铃放在胸前没动，人没对杠铃做“功”；把杠铃举起过程，人对杠铃做了“功”；杠铃在头顶静止，人没对杠铃做“功”。
下面几幅图片，在物体运动上有哪些特点？
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，叉车托起货物的力对货物做了功。
功的定义：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。
下列做功的实例有什么共同点？
共同点：①物体都受到了力的作用；②物体在力的方向上移动了一段距离。
（物体在力的方向上移动的距离）
现在你知道用什么标准来判断是否做功吗？
想一想，力做功了吗？为什么？
图中人对滑板施加了向上的力，但滑板在水平方向上移动了一段距离，没有在力的方向上移动距离，因此人提滑板的力没有对滑板做功。
提着滑板在水平路面上前行
人对石头施加了向左的力，但石头在力的作用下没有移动距离，因此人对石头的作用力没有对石头做功。
人推墙时，虽然有力作用在墙上，但墙不动，因此人没有对墙做功。
足球离开脚后，虽然继续滚动，但人不对它施加力了，因此人对球不做功。
物体水平移动，但受力竖直向上，即物体在力的方向上没有移动距离，因此拉力对物体不做功。
力对物体做功，物体的移动方向并非一定要与力的方向完全一致，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，如左图中重力G对物体不做功，拉力F对物体做功。
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
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
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
1.（2021·河南中考）为迎接 2022 年北京冬奥会，运动员积极训练。关于图中项目，下列说法正确的（　　）
2.水平地面上的购物车在水平推力的作用下，沿推力的方向运动了一段距离，则下列判断中正确的是（ ）
A．重力对购物车做了功B．支持力对购物车做了功C．推力对购物车做了功D．没有力对购物车做功
3. 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
活动：把五本书匀速搬到二楼和三楼，把十五本书匀速搬到三楼，这三次搬书做的功一样多吗？
一、功的大小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，力所做的功也就越多。力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
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(N•m)它有一个专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号：J；1J=1N•m。
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。
力F与距离s具有对应性：即距离S是物体沿受力的方向移动的距离，F与s在同一直线上；
F与s具有同体性：即F与s对应同一个物体。
注意事项：式中物理量全部用国际单位制。
焦耳是一位主要靠自学成才的科学家，他对物理学做出重要贡献的过程不是一帆风顺的。1843年8月， 在考尔克的一次学术报告会中提出热量与机械功之间存在着恒定的比例关系，并测得热功当量的值。这一结论遭到当时许多物理学家的反对。 为了证明这个发现是成功的，焦耳以极大的毅力，采用不同的方法，长时间地反复进行实验。直到1850年，焦耳的科学结论终于获得了科学界的公认。从1849到1878年，焦耳反复做了四百多次实验，结果都相差不远。
4.（2021·重庆中考）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500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力,从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km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1600m,求该过程中克服小海重力做的功。
5.质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物，一匹马拉着雪橇沿着平直的公路匀速前行，将货物运到了3000m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：雪橇在平直公路上做匀速直线运动，马的水平拉力与摩擦力大小相等，F=f=800N 雪橇沿水平拉力的方向移动的距离s=3000m 所以，马的水平拉力做的功是 W=Fs=800N×3000m=2.4×106J
6.（2021·河南中考）电动清扫车以其环保高效等优点，在创建卫生城市中大显身手。图为一电动清扫车正在工作时的情景。清扫车完成任务后，在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶，经10min到达垃圾处理站，行驶过程中车所受阻力大小恒为400N，则牵引力做的功为多少？
解析：清扫车行驶的路程为s=vt=5m/s×10×60s=3000m。牵引力做的功为W=Fs=400N×3000m=1.2×106J，则牵引力做的功为1.2×106J 。
7.（2021·山西中考）2021年5月15日,“祝融号”火星车(如图甲所示)在火星上留下了属于中国的第一道印记.发射前，火星车在水平地面上进行测试时，受到的摩擦力为200 N,其速度v与时间t的关系图像如图乙所示。火星车的质量为240kg,车轮与地面接触的总面积约为0.2m2。(空气阻力忽略不计,g取10N/kg)求:火星车做匀速直线运动时,牵引力做的功。
解析：由图乙可知，火星车在10~40内做匀速直线运动,v=20cm/s=0.2m/s,牵引力F牵=f=200N根据公式v=s/t得，匀速行驶30s的路程s=vt=0.2m/sx30s=6m，牵引力做的功W=F牵s=200Nx6m=1.2x103J 。
物体在这个力的方向上移动的距离