一

八年級下

·

物理(北師大版)第九章機(jī)械和功

9

.

3

功☆(FIRST

PARTSECOND

PARTTHIRD

PARTFOURTH

PART教學(xué)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容練習(xí)思考課后作業(yè)目錄CONTENT01020304教學(xué)目標(biāo)1.知道力學(xué)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。(物理觀念)2.明確計算功的大小的表達(dá)式，以及表達(dá)式中每個物理量

的物理意義和單位。(物理觀念、科學(xué)思維)3.能應(yīng)用公式

W=Fs

進(jìn)行簡單的計算。(物理觀念、科學(xué)思維)課堂引入你能想到與“功”相關(guān)的成語嗎?馬到成功

論功行賞功德無量

建功立業(yè)功可以表示為“貢獻(xiàn)”"成效"大功一件歌功頌德勞苦功高課堂引入觀察下面的圖片，并回答問題單常見的機(jī)械，他們的工作過程有什么相同的地方嗎?第1節(jié)力撬棒、拖拉機(jī)和塔吊，都是簡塔吊提升重物拖拉機(jī)耕地撬棒撬石頭知識點(diǎn)1

機(jī)械功利用叉車將貨物舉高的過程中，貨物受到一個向上的力F

作用，并且在這個力的作

用下，向上移動了一段距離s

,

力F

作用的

成效體現(xiàn)在物體被舉高了。F

對貨物

做了功S物理學(xué)中就說叉車托起貨物的力做了功。一

、機(jī)械功F人推小車F

FS小車在力F

的作用下，移動了距離s人推小車，人對小車做了功一、機(jī)械功(貨物在力F

的作用下，向上移動距離s人提升貨物，

人對貨物做了功一、機(jī)械功人提貨物【

歸納總結(jié)

】如果有力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，在物理學(xué)中，我們就說這個力對物體做了功。“做功”≠“做工”物理學(xué)中的“做功”與日常生活的“做工”不同。“做功”是生產(chǎn)、生活中普遍存在的物理現(xiàn)象，它由嚴(yán)格而明確的含義，偏重于“成效、貢獻(xiàn)”;“做工”是指消耗一定體力和腦力的人類活動。一、機(jī)械功F

(作用在物體上的力)s

(物體在力的方向上移動的距離)二者缺一不可。F

FSS一、機(jī)械功2.

做功的兩個因素功的兩個必要因素一、機(jī)械功3.

不做功的三種情況(1)無力有距離(不勞無功)現(xiàn)象：某同學(xué)踢足球，足球離開腳后在地面上滾動的過程中。分析：被踢出去的足球由于慣性會繼續(xù)移動一段距離。該同學(xué)對足球不做功，即不勞無功F=0s≠0(3.

不做功的三種情況(2)無力有距離(勞而無功)現(xiàn)象：小芳搬石頭，但沒有搬動分析：小芳有力作用在石頭上，但石頭沒有移動一、機(jī)械功F≠0s=0

小芳對石頭沒有做功，即勞而無功搬而未動3.

不做功的三種情況(3)力與移動距離垂直(垂直無功)現(xiàn)象：小明提著滑板在水平面上走動分析：滑板受到了豎直向上力，沿水平方向移動了一

段距離，移動的方向與力的方向相互垂直。一、機(jī)械功滑板受到的力與移動距離相互垂直，沿力方向移動的距離為0,小明對滑板不做功，即勞而無功FLS一

、機(jī)械功【典例1】如圖所示的四幅圖是小明同學(xué)提包回家的情景，他提包的力A.

將包從地上提起

B.

提包站著不動

C.

站在向前行駛的車上

D.

平直的路上行走做功的是

(

A

)知識點(diǎn)2功的計算二

、功的計算1.

功及其計算公式(1)定義：功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。(2)計算公式

功=力×距離W=FsW表示功，

F

表

示

力

，s表示沿力的方向移動的距離。二

、功的計算(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，用專門的名稱叫做焦耳，簡稱焦，符號是J。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把1個雞蛋舉

高2m,

做的

功大約是1J1

J=1

N●m注

意

：●各式中物理量全部用國際單位制。力F

與距離s具有對應(yīng)性：即距離S是物體沿受力的方向移動的距離，F(xiàn)與s在同一直線上；F

與s具有同體性：即F

與s對應(yīng)同一個物體。(4)功的變形公式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。二

、功的計算物理學(xué)家

能量守恒，亦如我給你的愛永不消失詹姆斯

·

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(xué)家，英國皇家學(xué)會會員。焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動，沒有受過正規(guī)教育。青年時期，認(rèn)識了化學(xué)家道爾頓。道爾頓教給了他數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)方面的知識，為焦耳后來的研究奠定了理論基礎(chǔ)。熱功當(dāng)量：

焦耳測出了熱功當(dāng)量，1卡=4.15焦耳。焦耳定律：

電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與導(dǎo)

體的電阻成正比，與通電時間成正比。焦耳熱：毛細(xì)管電泳需要電場做功，有電場做功就會產(chǎn)生熱量。二

、功的計算焦耳(5)功的另

一種表述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。二

、功的計算人在爬樓梯時，要克服自己的重力做功，計算做功的大小時，應(yīng)該用人的重力G乘以樓梯的豎直高度h。W=Gh例如，在水平面上推動物體前進(jìn)時，要克服摩擦力做功；提高物體時F

拉力G

重力要克服重力做功。二、功的計算【典例2】在平地上，用50

N的水平推力推動重100

N的車子，前進(jìn)了10m,推車子的小朋友做了多少功?如果把這個車子勻

速舉高1.5m

,

他做了多少功?F=50Ns=10m解

：推車子做功W?=Fs

=50N×10m=500J舉車子做功W?=F's'=Gh=100N×1.5m=150JVaX【典例3】一個人先后用同樣大小的力F

將不同質(zhì)量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W?、W?、W?,

關(guān)于

它們之間的大小關(guān)系是W?=W?=W?。SFm

m光滑水平面

粗糙水平面

粗糙斜面【詳解】一個人先后用同樣大小的力F

使物體沿力的方向移動相同的距離s;該力在這三個過程中所做的功分別為W?、W2、W3,

三個功的大小都等于W=Fs;

即W?=W?=W?二、功的計算功的計算公式：功=

力×距離

W=Fs功的單位：

焦耳(J)

1J=

1N

m①作用在物體上的

力②物體在力的方向上移動的(距離①有力無

距離②有距離無力③力與距離

垂

直做功的兩個必要因素不做功的

三種情況課堂練習(xí)功課堂小結(jié)1.在臺球比賽中，選手推動球桿撞擊白球，白球發(fā)生運(yùn)動后碰撞其他球，以下說法正確的是(B

)A.在水平桌面滾動的球受到了重力，重力對它做了功B.

手推動球桿前進(jìn)時，手對球桿做了功C.桌面對球的支持力做了功D.白球撞擊黑球后沒有靜止，是因為人的手還在對白球做功課堂練習(xí)2.某足球運(yùn)動員在水平方向用25N

的力，將重10N

的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滾了30m

才停下來。在球滾動過

程中，腳對球所做的功為

(

D

)A.750J

B.300JC.450J

D.0J、W?,

則它們的關(guān)系正確的是

(

B

)A.F?>F?,W?>W?B.F?=F?,W?>W?C.F?=F?,W?<W?D.F?<F?,W?<W?3.用彈簧測力計沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運(yùn)動，兩次運(yùn)動的s-t圖像如圖所示。其對應(yīng)的彈簧

測力計示數(shù)分別為F?、F?,

相同時間內(nèi)所做的功分別為W?課堂練習(xí)課堂練習(xí)4.

一個30g

的雞蛋從25樓拋下，可砸破行人的頭骨使人當(dāng)場死亡，由此可知雞蛋的重力勢能與高度

有關(guān)；若每層樓高3m,則這個雞蛋從25樓掉落到地面

上重力做的功為21.6

J(g

取10Nkg)。【詳解】[1]根據(jù)一個30g的雞蛋從25樓拋下，可砸破行人的頭骨使人當(dāng)場死亡，可知高度越高，雞蛋具有的重力勢能就越大，由此可知，雞蛋的重力勢能與被舉

高度有關(guān)。[2]一個雞蛋的重力G=mg=0.03kg×10N/kg=0.3N25樓高度h=24×3m=72m這個雞蛋從25樓掉落到地面上重力做的功W=Fs=Gh=0.3N×72m=21.6J5.

電動叉車托著質(zhì)量為100kg的貨物，在5s內(nèi)沿著水平方向行駛了10m,

如圖甲所示；接著在10s內(nèi)把貨物勻速豎直提升1m,

如圖乙所示。叉車水平行駛過程中，貨物的重力做功

0_

J;叉車提升貨物過程中，克服貨物的重力做功1000

J

。

(g取10N/kg)【詳解】[1]叉車水平行駛過程中，貨物受到的重力是豎直向下的，運(yùn)動方向是水平的，根據(jù)垂直無功的原理，貨物的重力沒有做功，即所做的功為0。課堂練習(xí)W=Gh=mgh=100kg×10N/kg×1m=103JoX都要克服重力做功。如果小明的質(zhì)量為50kg,他每走一步克服重力所做的功為多少?(g取10N/kg