資源簡介

(共61張PPT)
人教八下物理同步精品課件
人教版八年級下冊
第十一章 功
第1節 功
2022春人教版八年級（下）物理同步精品課件
人民教育出版社
滿載游客的過山車，在機械的帶動下向著軌道的最高端攀行……忽然，它像一匹脫韁的野馬，從軌道的最高端飛駛而下!它又如一條蛟龍，時而上下翻騰，時而左搖右擺，時而駛上高高聳立著的大回環的頂端……
你知道過山車的速度為什么有那么多的變化嗎 你知道過山車為什么能夠到達大回環的最高處嗎
第十一章 功和機械能
八年級物理下冊
第1節 功
力學中的功
01
功的計算
02
學習內容導覽
01
02
學習目標
知道力學中做功的含義。能說出做功包含的兩個必要因素，并能判斷出力是否對物體做功。能列舉出生活中關于做功的實例。
明確計算功的大小的表達式，以及表達式中每個物理量的物理意義和單位。
第1節 功
03
能應用公式W=Fs進行簡單的計算。
導入新課
在生活中，經常可以聽到與“功”有關的描述。
比如說“功”這個字，在“有功之臣”、“勞苦功高”這些詞語中，功表示功勞；
在“事半功倍”、“大功告成”這些詞語中，功表示成效。
……
在生活中，“功”是一個多義詞，大家還可以列舉出別的含義。
物理學上也有一個重要的概念叫做“功”，物理上的這個“功” 跟生活中的“功”的含義相同嗎？
導入新課
他們的工作成效一樣嗎？
甲、乙兩和尚現在要把建筑材料提到屋頂上去，結果甲提上去了；乙雖然也用了力，但是沒有提上去。
甲
乙
①事例一：請同學們觀察下面的事例：
導入新課
他們的工作成效一樣嗎？怎樣比較他們的工作成效？
甲把重為5000N的石料提到高2m的墻頂上
②事例二：請同學們繼續觀察下面的事例：
第1節 功
乙把重為2000N的瓦片提到高6m的屋檐上
力學中的功
目 錄
Contents
功的計算
課堂總結
課堂練習
動手動腦學物理
力學中的功
1. 功的含義
一、力學中的功
s
F
F
F
s
①觀察兩個小黑人的工作過程，他們的共同點是什么？
從圖中可以看出：上圖中的人用力推小車，小車前進一段距離；左圖中的人用力提物體，物體上升一段距離。
力的作用都有成效。
在物理上就叫拉力（推力）F 對物體做了功.
貨物受到的力有：
重力G、鋼絲繩豎直向上的拉力F。
拉力 F 對物體的向上移動有貢獻。
②起重機把貨物提高的過程中，貨物受到哪些力的作用？
在物理上就叫拉力 F 對物體做了功
F拉
G
哪個力對物體的向上移動有貢獻？
一、力學中的功
1. 功的含義
F支
G
F
F支
G
f
用力F 拉水平面上的小車前進，則小車受到幾個力的作用？
　　③靜止在水平面上的小車，小車受到幾個力的作用？
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
哪個力對小車的運動有貢獻？
拉力F對小車的運動有貢獻。
在物理上就叫拉力F 對物體做了功
一、力學中的功
1. 功的含義
如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，在物理學中就說這個力對物體做了功。
物理學中的功包含一種“貢獻”和“成效”的含義，如果某個力對物體的移動做出了貢獻，就說這個力對物體做了功。
總結：物理學中的功的含義
一、力學中的功
1. 功的含義
視頻欣賞——《物理學中的功》
一、力學中的功
如圖所示是力對物體做功的兩個實例。
F推力
小車在推力的作用下向前移動了一段距離
F拉力
物體在繩子拉力的作用下升高了一段距離
這些做功的實例共同點：
物體受到了力；在力的方向上移動了距離。
這些做功的實例有什么共同點？
2. 做功的兩個因素
一、力學中的功
如圖所示是力對物體沒有做功的兩個實例。
人搬而未起
F
這些力不做功的原因：
物體受到了力，但是在力的方向上沒有移動距離。
提著滑板在水平路面上前行
F
力對物體為什么沒有做功？
2. 做功的兩個因素
一、力學中的功
力學中的功包括兩個必要因素:
總結：
一是作用在物體上的力；
二是物體在這個力的方向上移動了距離。
2. 做功的兩個因素
一、力學中的功
沒有做功（勞而無功）
s＝0
F≠0
①有力無距離
人搬而未起，力做功嗎？
上述事例中，人用了力，但是物體沒有移動，力不做功。
人舉杠鈴不動，舉力做功嗎？
3. 不做功的三種情況
一、力學中的功
沒有做功（不勞無功）
冰壺在平滑的冰面上滑行、球在空中飛行時，有力做功嗎？
②有距離無力
冰壺在平滑的冰面上滑行、球在空中飛行，是由于慣性，沒有力做功。
s ≠ 0
F = 0
3. 不做功的三種情況
一、力學中的功
服務員托著食品盤送菜，托力是否做功？
托力F
距離s
力沒有做功（勞而無功）
力的方向與運動方向垂直
③力與運動距離的方向垂直
提著滑板在水平路面上前行，提力是否做功？
這兩種情況，物體并沒有沿著力的方向移動，所以力不做功。
F⊥S
拉力F
∟
3. 不做功的三種情況
一、力學中的功
用力但沒有搬起石頭，對石頭沒有做功
足球在地面上滾動，人對足球沒有做功
總結：力不做功的三種情況
①有力無距離
有力作用在物體上，但物體沒動，即物體沒有通過距離，也叫“勞而無功”。
②有距離無力
物體在運動方向上沒有受到力的作用，也就是沒有力做功，也稱“不勞無功”。
③力與距離垂直
物體受到力的作用，也通過了距離，但通過的距離與受力的方向垂直（垂直無功）。
足球在地面上滾動，重力與支持力對足球沒有做功
3. 不做功的三種情況
一、力學中的功
視頻欣賞——《力不做功的三種情況》
【例題1】下列關于功的各種說法中，正確的是（ ）
如果一個物體在力的作用下，并且在這個力的方向上移動了距離，力對物體才能做功。A、B、C選項中都不符合做功的兩個必要因素，所以是錯誤的。
D選項中，有力作用在物體上，物體又在該力的方向上移動了距離，所以該力就一定做功。
D
A. 只要有力作用在物體上，就一定做了功
B. 只要物體移動了距離，就一定做了功
C. 只要有力作用在物體上，物體又移動了距離，就一定做了功
D. 只要有力作用在物體上，物體又在該力的方向上移動了距離，就一定做了功
所以選D
典型例題
一、力學中的功
【例題2】如圖所示的四種情形中，對力是否做功判斷正確的是（　　）
A．甲圖中人提著滑板在平直的道路上勻速行走，人對滑板做了功
B．乙圖中人推著貨車在平直的道路上勻速行走，人對貨車做了功
C．丙圖中人用力搬石頭但石頭未被搬動，人對石頭做了功
D．丁圖中足球離開腳后繼續在空中飛行的過程中，人對足球做了功
一、力學中的功
典型例題
B　
解析見下頁
A．甲圖人提著滑板在平直的路面上勻速行走，人對滑板施加了豎直向上的力的作用，但滑板沒有在力的方向上通過距離，所以人對滑板不做功，故A錯誤；
B．乙圖中人推著貨車在平直的道路上勻速行走，貨車沿著推力的方向通過了距離，所以人對貨車做了功，故B正確；
C．丙圖中人用力搬石頭但石頭仍保持靜止，人對石頭施加了力，石頭沒有在力的方向上通過距離，所以人對石頭沒有做功，故C錯誤；
D．丁圖中足球離開腳后由于慣性繼續在空中飛行的過程中，足球不再受人的踢力，所以人對足球沒有做功，故D錯誤。
一、力學中的功
典型例題
所以選B
力學中的功
目 錄
Contents
功的計算
課堂總結
課堂練習
動手動腦學物理
二、功的計算
甲與乙都在做功，怎樣比較他們做功的大小呢？
乙把重為2000N的石料提到高6米的屋檐上
甲把重為5000N的石料提到高2米的墻頂上
二、功的計算
1. 功的計算
甲與乙兩次，哪一次做功多？你判斷的理由是什么？
甲
乙
丙
如圖所示，是起重機把每一個重力都相同的貨物提高的情景，請你仔細觀察，思考下面的問題。
甲與丙兩次，哪一次做功多？你判斷的理由是什么？
二、功的計算
1. 探究影響功的大小的因素
甲與乙兩次，乙做功多。因為力相等，乙通過的距離大。
甲
乙
丙
甲與丙兩次，丙做功多。因為通過的距離相等，丙用的力大。
結論
作用在物體上的力越大，物體在力的方向上
移動的距離越大，力所做的功越多。
二、功的計算
1. 探究影響功的大小的因素
力學中規定：功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。
功＝力×距離
W = Fs
②公式
二、功的計算
2. 功的計算
F
F
s
①功的大小
F 表示力 ，s 表示沿力的方向移動的距離，W 表示功。
W = Fs
1 J＝1 N m
1N的力使物體在力的方向上通過1m的距離時所做的功為1J
③功的單位
在國際單位制中：
力F的單位是牛（N），距離s的單位是米（m） ，
則功W的單位是牛 米，它有一個專門的名稱叫做焦耳，簡稱焦，符號是 J。
二、功的計算
2. 功的計算
把1個雞蛋舉高2m，做的功大約是1J
W = Fs
④力與距離的計算
已知做功多少和物體在力的方向上
移動的距離，可求出力的大小。
已知做功多少和力的大小，可求出
物體在力的方向上移動的距離。
注意：
式中物理量全部用國際單位制。
力F與距離s具有對應性：即距離s是物體沿受力的方向移動的距離，F與s在同一直線上；
F與s具有同體性：即F與s對應同一個物體。
二、功的計算
2. 功的計算
介紹
經歷
主要成就
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（1818年12月24日—1889年10月11日），出生于曼徹斯特近郊的沙弗特，英國物理學家，英國皇家學會會員。
焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動，沒有受過正規教育。青年時期，認識了化學家道爾頓。道爾頓教給了他數學、哲學和化學方面的知識，為焦耳后來的研究奠定了理論基礎。
熱功當量：焦耳測出了熱功當量，1卡=4.15焦耳。
焦耳定律：電流通過導體所產生的熱量與電流的平方成正比，與導體的電阻成正比，與通電時間成正比。
焦耳熱：毛細管電泳需要電場做功，有電場做功就會產生熱量。
二、功的計算
2. 功的計算
物理學家
焦耳
視頻講解——《功的計算》
二、功的計算
【例題3】質量為50kg的雪橇上裝滿了350kg的原木，一匹馬拉著雪橇沿著平直的雪地中勻速前行，將原木運到了500m外的貨場。如果雪橇行進中受到的摩擦力是800N，求馬的水平拉力做的功。
雪橇在平直的雪地勻速前行，則馬的水平拉力
F拉=F摩=800N
所以馬的水平拉力做的功
W=Fs=800N×500m=4×105J
雪橇沿水平拉力的方向移動的距離s=500m
注意：雪橇受到的重力G與雪地的支持力F都不做功。
二、功的計算
2. 功的計算
如果物體移動的方向與一個力（阻力）的方向相反，我們就說物體克服這個力做功。
例如，在水平面上推動物體前進時，要克服摩擦力做功；提高物體時要克服重力做功。
F推力
f摩擦
F拉力
G重力
人在爬樓梯時，要克服自己的重力做功，計算做功的大小時，應該用人的重力G乘以樓梯的豎直高度h。W=Gh
二、功的計算
3. 關于克服阻力做功
重力G
h
【例題4】小蘭的質量為45kg，書包的質量為5kg，沿著樓梯登上三樓教室，若每層樓梯有15級臺階，每級臺階高20cm，問小蘭從地面登上三樓需做多少功？（g=10N/kg）
由題意知：
小蘭與包的總重力 G=（m人+m包）g =50kg×10N/kg=500N
從地面登上三樓升高的高度 s=15×2×20cm=600cm=6m
則需做功 W=Fs=Gs=500N×6m=3000J
二、功的計算
3. 關于克服阻力做功
力學中的功
目 錄
Contents
功的計算
課堂總結
課堂練習
動手動腦學物理
三、 課堂總結
課堂總結①
功的計算公式： 功=
功的單位：
功
①作用在物體上的 .
②物體在力的方向上移動的 .
①有力無
②有距離無
③力與距離
不做功的
三種情況
做功的兩個
必要因素
力
距離
距離
力
W = Fs
力×距離
垂直
焦耳（J）
1J＝
1N m
課堂總結②
力學中的功
目 錄
Contents
功的計算
課堂總結
課堂練習
動手動腦學物理
動手動腦學物理
1. 在水平地面上，用50 N的力沿水平方向拉著重為100 N的小車前進 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因為小車水平運動，沒有沿著重力的方向向下運動，所以重力不做功，即重力做的功等于0.
250
0
動手動腦學物理
2．馬拉著質量是2000kg的車在水平路上前進400m，馬的水平拉力做了3×105J的功，馬的水平拉力是多大
根據功的計算公式 W=FS 得出
F
注意：重力的方向與運動方向垂直，對車不做功，所以車的質量這個條件無用。
動手動腦學物理
3．2008年8月11日在北京奧運會上，中國選手張湘祥在男子舉重62kg級的決賽中摘得金牌，挺舉成績是176kg。估算一下，他在挺舉過程中對杠鈴大約做了多少功
挺起杠鈴的高度大約為2米，因此有
F=G=mg=176kg×10N/kg=1760N
W=FS=Gh=1760N×2m=3520J
對杠鈴大約做了3520J的功
動手動腦學物理
4．小華的家住在5樓。一天，他把裝有30個雞蛋的塑料袋從1樓提到家里，提雞蛋的力大約做了多少功 說出你是怎么估算的。
30個雞蛋重約15N，5樓高約12m，則
W=FS=Gh=15N×12m=180J
同學們要多關注生活，會估測生活中的物理量，體會物理與生活的聯系。
動手動腦學物理
力學中的功
目 錄
Contents
功的計算
課堂總結
課堂練習
動手動腦學物理
課 堂 練 習
1. 下列情況下，小明對物理課本做了功的是 （ ）
A. 閱讀靜止在桌面上的物理課本
B. 水平推物理課本，但未推動
C. 物理課本自由下落的過程
D. 將物理課本從地面撿起的過程
D　
A. 閱讀靜止在桌面上的課本，人沒有施加力，課本也沒有移動距離，所以小明對課本沒有做功，故A不符合題意；
B. 水平推課本，未推動，所以對課本沒有做功，故B不符合題意；
C. 物理課本自由下落的過程中，受重力作用，課本沿重力方向通過了距離，因此重力對課本做了功，但人對課本沒有做功，故C不符合題意；
D. 將物理課本從地面撿起的過程中，人對課本有力的作用，課本在力的方向上移動了距離，所以小明對課本做了功。
所以選D
2. 下列所示現象中，力對物體做功的是（　　）
A．圖甲：用力搬石頭，沒有搬動
B．圖乙：用力提著滑板在水平路面上前行
C．圖丙：用力將木箱推到斜面的頂端
D．圖丁：用力舉著杠鈴在空中不動
C　
解析見下頁
A．用力搬石頭，沒有搬動，人對石頭施加力的作用，但石頭在力的方向上沒有移動距離，人對石頭沒有做功，故A不符合題意；
B．用力提著滑板在水平路面上前行，人對滑板施加的力豎直向上，滑板在力的方向上沒有移動距離，人對滑板沒有做功，故B不符合題意；
C．用力將木箱推到斜面的頂端，木箱在力的方向上移動了距離，所以人對木箱做功，故C符合題意；
D．用力舉著杠鈴在空中不動，人對杠鈴施加力的作用，杠鈴在力的方向上沒有移動距離，人對杠鈴沒有做功，故D不符合題意。
所以選C
3. 如圖所示是臺球比賽中的情景，白球和黑球靜止在水平球臺上，運動員手推球桿撞擊白球，白球運動后再撞擊黑球。下列說法正確的是（ ）
A. 擊球后，白球離開球桿向前滾動時，球桿對白球做了功
B. 白球在水平球臺上滾動時，白球的重力對它做了功
C. 白球撞擊黑球后，黑球滾動時，白球對黑球做了功
D. 運動員手推動球桿前進時，手對球桿做了功
D　
解析見下頁
A. 擊球后，白球離開球桿向前滾動時，球桿對白球做了功
B. 白球在水平球臺上滾動時，白球的重力對它做了功
C. 白球撞擊黑球后，黑球滾動時，白球對黑球做了功
D. 運動員手推動球桿前進時，手對球桿做了功
A. 擊球后，白球離開球桿向前滾動時，不受
球桿的推力，球桿對白球沒有做功，故A錯誤；
B. 白球在水平臺上滾動時，沒有在重力的
方向上通過距離，白球的重力沒有做功，故B錯誤；
C. 白球撞擊黑球后，黑球滾動時，白球對黑球沒有力的作用，白球對黑球沒有做功，故C錯誤；
D. 運動員手推動球桿前進時，手對球桿有力的作用，球桿在力的方向上也通過了距離，手對球桿做了功，故D正確。
√
4. 如圖所示，小明同學的質量約50 kg，從一樓走到三樓，他上樓過程中克服重力所做的功可能為（　 　）
A. 30 J B. 300 J
C. 3 000 J D. 10 000 J
C
小明的重力 G=mg =50kg×10N/kg=500N
從地面登上三樓升高的高度 S=6m
則克服重力所做的功 W=FS=GS=500N×6m=3000J
在運用功的公式W=Fs進行有關計算時，要特別注意“F”和“S”的對應關系，即“S”是在力“F”作用下沿力“F”方向移動的距離。
5. 小明同學用40 N的水平推力推著重100 N的小車在水平地面上前進了2 m，松開手后，小車仍向前滑行了1 m，整個過程中小明做功　 　J，小車的重力做功　 　J。
80
0
小明所做的功 W=FS=GS=40N×2m=80J
小車由于慣性仍向前滑行了1 m，沒有力做功；
重力的方向與運動方向垂直，重力不做功。
小明所受的重力是
G=mg =50kg×10N/kg=500N
從地面跳起的高度 S=5cm=0.05m
則小明每跳一次做功
W=FS=GS=500N×0.05m=25J
6. 小明參加中考體育測試。在跳繩測試中，1 min跳了150次，每次跳起的高度為5 cm，小明的質量為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 ）
500
25
7. 一個人先后用同樣大小的力F 將質量為m的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離S（如圖所示），該力在這三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3，關于它們之間的大小關系說法正確的是（　 　）
A. W1＜W2＜W3
B. W1＜W2 = W3
C. W1 = W2 = W3
D. W1= W2＜W3
C
在這三個過程中，人先后用的力F大小相等，沿力的方向移動相同的距離也相等，根據W=FS可知：在這三個過程中力所做的功相等。
這三個過程中外力所做的功與物體的運動狀態、受力情況都無關。
所以選C
8. 如圖所示，AC＞BC，用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分別將同一重物從底部推到頂端，則此過程中（　　）
A．兩次推力做功大小相同
B．兩次克服摩擦力做功大小相同
C．兩次克服物體重力做功大小相同
D．兩個斜面的支持力對物體做功大小不相等
C　
解析見下頁
A．兩次推力大小相同，但是AC＞BC，所以兩次推力做功大小不相同；
B．AC邊的摩擦力大于BC邊的摩擦力，通過的距離大，所以克服摩擦力做功多；
C．兩次都是將同一重物從底部推到頂端，提的高度相等，所以克服物體重力做功大小相同 ；該選項正確；
D．兩個斜面的支持力方向與物體運動方向垂直，對物體不做功。
通過以上分析可知，ABD選項都錯誤，只有C正確。
所以選C
9．如圖所示，甲、乙兩同學各用水平推力推一相同的木箱，甲推的木箱下面有輪子，乙推的木箱直接放在同樣的水平地面上，若甲、乙都把木箱勻速向前推了1m的距離，則甲、乙兩同學做的功 （ ）
因為甲木箱下面有輪子，摩擦力小，甲對物體的作用力小；乙推的木箱直接放在同樣的水平地面上，乙對物體的作用力大，F乙＞F甲
甲、乙都把木箱勻速向前推了1m的距離，根據功的計算公式W=Fs可知，乙對物體所做的功多。
A．甲做的功多 B．乙做的功多
C．甲、乙做的功一樣多 D．無法確定
甲 乙
B　
所以選B。
10. 如圖所示，被譽為“中華神盾”的防空導彈驅逐艦是我國海軍的中堅力量，它滿載時總重力為6.0×107N。在某次演習中，驅逐艦滿載時以36km/h的速度勻速直線航行了30min，航行過程中受到的阻力是總重力的0.01倍。求驅逐艦勻速直線航行過程中：
①路程是多大？
②牽引力是多大？
③克服阻力做了多少功？
②驅逐艦勻速航行，牽引力與阻力是平衡力，大小相等
F＝f＝0.01G＝0.01×6.0×107 N＝6×105 N
③克服阻力做的功 W＝Fs＝6×105 N×1.8×104 m＝1.08×1010 J
①路程 s＝vt＝36 km/h× 0.5h＝18 km =18000m
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