第一节功。
一、课程实施标准。
二、教学重点、难点。
重点:能识别物体在什么情况下做了功,在什么情况下未做功。
难点:能利用功的公式进行简单计算。
三、知识要点。
生活实例1:用叉车搬运货物时,叉车把货物从地而提升到一定高度。叉车托起货物,使货物在托力的方向上发生了位置的移动。我们看到了机械工作的成效。
生活实例2:在水平地面上,用水平的拉力f使物体沿水平方向移动了一段即离s,我们就说拉力有了成效。
一)力学中的功。
1.功的定义:如果一个___作用在物体上,物体在就说这个力对物体做了___
2.做功的两个必要因素:(1
想想议议】判断下列几种情况,是否有力对物体做功(选填“是”或“否”)
a.你把书包举高的过程中是否对书包做功? _
b.举在高处停留不动的过程中是否做功? _
c.张明同学提着书包在水平方向上匀速移动一段距离,张明对书包是否做功?__
d.李强同学用脚踢足球,足球在地面上滚动了一段距离,脚对足球做功了吗? _
e.小球在光滑水平地面做匀速直线运动,小球在竖直方向上是否受到力的作用是否做功?__在水平方向上是否受力? _是否做功? _
归纳:不做功的三种情况。
答案】力,这个力的方向上移动了一段距离,功;作用在物体上的力,物体在这个力的方向上移动的距离;是,否,否,否,是,否,否,否;有距离无力,有力无距离,力与距离垂直。
二)功的计算。
做功必须有力和距离,那么我们猜想一下,力学中的功的大小与___和___有关。
1.功的大小:功等于___与物体在上移动的___的乘积。
2.功的计算公式导出。
f ——力 ——牛顿 ——nsw
公式说明:1)在使用公式求功之前,要明确哪个力做功。
2)要注意公式中的f与s“同体性、同向性和同时性”;单位要统一。
3)做功的多少只由w= fs决定,与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦等因素无关。
3.功的单位:功的单位是___它有一个专门的名称叫做___joule ),简称___符号是___1j=1n·m
1焦耳的物理意义是。
举例:把两个鸡蛋举高1m,做的功大约为___j。
答案】力,距离;力,力的方向,距离;w=fs,f=w/s,s=w/f;距离,米,m;功,焦耳,j;牛·米,焦耳,焦,j;1牛顿力的作用在力的方向上移动1米距离所做的功;1
四、典型例题。
例1.质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m
外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800n,求马运货时做的功。(g=10n/kg )
答案】2.4×106j
难易】简单。
考点】考查拉力及功的计算。
解析】由平衡条件求出马的拉力,然后由公式w=fs求出马做的功。雪橇在水平方向上受马的拉力f,摩擦力f作用,货物沿水平道路做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:f=f=800n,马做的功w=fs=800n×3000m=2.
4×106j
例2.一质量为2000kg的小车在拉力作用下沿水平路面前进了400m,做了3 ×105j的功,求拉力的大小和重力所做的功。
答案】750n,0
难易】简单。
考点】考查功的计算。
解析】根据w=fs,导出f=w/s=3 ×105j/400m=750n
竖直方向上没有距离,重力不做功。
例3.小明提着一个重10n的水桶,由一楼走上二楼,又沿水平走廊前进了5m,在这过程中,小明对水桶做了多少功?(一层楼高4m)
答案】40j
难易】简单。
考点】考查功的计算。
解析】上楼过程中:w1=gh=10n×4m=40j;沿水平方向运动中:w2=0j;
全过程对水桶做功w=w1+w2=40j+0=40j
故答案为:40j
例4.小华的家住在五楼。一天,他把装有30个鸡蛋的塑料袋从一楼提到家里,提篮子的力大约做了多少功? 说出你是怎么估算的。
答案】180j
难易】中等。
考点】考查常见物体估测及功的计算。
解析】估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度,根据w=fs可算出做功的多少。
根据一只鸡蛋约为50g,则受重力为0.5n,可知提30个鸡蛋的力大约为f=15n;
住宅楼的楼层高大约3米,家住5楼,此同学实际爬楼高度s=3m×4=12m;
故提鸡蛋的力大约做功w=fs=15n×12m=180j
例5.弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s - t图象如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为f1和f2,相同时间内拉力所做的功分别为w1,w2,则它们的关系正确的是。
a.f1﹥f2 w1﹥w2
b.f1=f2 w1﹥w2
c.f1=f2 w1﹤w2
d.f1﹤f2 w1﹤w2
答案】b难易】中等。
考点】考查滑动摩擦力的大小,比较做功的大小。
解析】由s-t图可知,两次运动做的都是匀速直线运动,所以在水平方向上,弹簧测力计对物体的拉力f和水平面对物体的滑动摩擦力f是一对平衡力;而两次运动中,物体对地面的压力、接触面的粗糙成都没变,所以滑动摩擦力f两次相等,没变,所以f1=f2=f,所以a、d错误。由s-t图可知,在相同时间内s1>s2,根据功的公式w=fs可知,当拉力相等时,通过的距离越大,拉力做的功就越大,即w1>w2,正确答案选b。
例6.小强用100n的力,将重5牛的足球踢出30m远处,在球飞出的过程中,他对足球做的功为。
a.3000j b.150j c . 0j d.无法计算。
答案】c难易】简单。
考点】考查做功的两个必要因素。
解析】在球飞出的过程中,有距离无力,小强不做功,故答案选c。
五、课堂反馈。
1.下列有关力做功的说法中正确的是。
a.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功。
b.把水桶从地面上提起来,提水捅的力没有做功。
c.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功。
d.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功。
答案】a难易】简单。
考点】考查做功的两个必要因素。
解析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上移动的距离。用水平力推着购物车前进,满足做功的两个必要因素,推车的力做了功;把水桶从地面上提起来,满足做功的两个必要因素,提水桶的力做了功;书静止在水平桌面上,物体没有在这个力的方向上移动的距离,书受到的支持力没有做功;挂钩上的书包静止时,书包没有在拉力的方向上移动的距离,书包受到的拉力没有做功。
故答案选a。
2.在水平地面上,小朋友用50n的水平推力推动重100n的箱子前进了100m,推箱子的小朋友做的功为。
a.1000j b.1500j c.5000j d.0j
答案】c难易】简单。
考点】考查功的计算。
解析】小朋友用50n的水平推力推动箱子前进了100m, w=fs=50n×100m=5000j,故答案选c。
3.有一起重机,它将重为5000 n的物体匀速提高6 m,起重机又在水平地面上移动了4m,则整个过程中,钢丝绳对物体所做的功是。
a.30000j b.20000j c.50000j d.10000j
答案】a难易】简单。
考点】考查做功的两个必要因素及功的计算。
解析】上升过程中:w1=fs=gh=5000n×6m=30000j;沿水平方向运动中:w2=0j;
全过程对物体做功w=w1+w2=30000j+0=30000j,故答案为a。
4.小明从一楼走到四楼,每层楼高4m,估计他克服重力做功为。
a.60jb.600j c.6000j d.60000j
答案】c难易】中等。
考点】考查常见物体估测及功的计算。
解析】估算出小明所受的重力和爬楼的高度,根据w=fs可算出做功的多少。一名中学生体重约为500n,住宅楼的楼层高大约3米,从一楼走到四楼,此同学实际爬楼高度s=3m×3=9m;w=fs=500n×9m=4500j,故答案为c。
5.下列几种情景中做功的是。
a.学生背着书包在水平路面上匀速前进。
b.司机费了九牛二虎之力,也没能推动汽车。
c.某人抱着木箱,坐电梯上到5楼。
d.小球在光滑的水平面上滚动。
答案】c难易】简单。
考点】考查做功的两个必要因素。
解析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上移动的距离。a:
力与距离垂直,不做功;b:有力无距离,不做功;c:满足做功的两个必要因素,做功;d:
有距离无力,不做功;故答案为c。
6.用水平拉力f拉物体a在光滑水平面上沿力的方向移动距离s,拉力f做功为w1;用同样的力f拉物体a在粗糙水平面上沿力的方向移动相同的距离s,拉力f做功为w2,则。
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八年级物理下册导学案9 3功
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