第1节 功

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八年级下册物理第十一章第一节功讲解

八年级下册物理第十一章第一节功讲解

在八年级下册物理课程中,第十一章第一节的内容是关于功的讲解。

功是物体受力作用下发生的能量转化过程,是物体对外界做功的表现。

在这篇文章中,我将深入探讨功的概念和相关知识,帮助你全面理解这一物理学的重要内容。

1. 什么是功在物理学中,功通常用来描述物体受力作用下的能量转化过程。

当一个力对物体做功时,物体的能量发生了变化。

在力的作用下,物体的位置、速度或形状发生变化,这种变化所表现出来的能量转化过程就是功。

2. 功的计算公式在物理中,功的计算公式是:\[W = F \cdot s \cdot \cos\theta\]其中,W代表功,F代表力的大小,s代表物体受力移动的距离,\(\theta\)代表力和位移方向的夹角。

这个公式告诉我们,力的大小、作用距离和方向都对功产生影响。

3. 功的单位和量纲功的单位是焦耳(J),国际单位制中的量纲是\[ [W] = ML^2T^{-2} \]这里的M代表质量,L代表长度,T代表时间。

这说明功的量纲是质量乘以长度的平方除以时间的平方。

4. 功的正负和能量转化当力和位移方向相所做的功是正功,表示能量是外界传递给物体的;当力和位移方向相反时,所做的功是负功,表示能量是外界由物体传递给外界的。

这表明了功和能量转化之间的密切关系。

5. 功率功率是描述物体做功效率的物理量,常用单位是瓦特(W)。

功率的计算公式是\[P=\frac{W}{t}\]其中,P代表功率,W代表功,t代表时间。

这意味着功率越大,单位时间内做的功就越多,效率就越高。

6. 个人理解从我的学习和教学经验来看,功是物理学中非常重要的概念之一。

通过对功的深入理解,可以更好地理解物体在受力作用下的能量转化过程,也可以更好地理解机械能守恒定律、功率和机械效率等内容。

对功的理解是物理学学习的重要一步。

总结回顾,通过本文的阐述,我们对功的概念、计算公式、单位和量纲、正负和能量转化、以及功率等内容有了比较全面的了解。

通过深入理解这些内容,我们也能更好地应用这些知识来解决实际问题,为我们今后的学习和生活提供帮助。

人教版初中物理讲义第十一章第1节《功》(学生版+教师版)

人教版初中物理讲义第十一章第1节《功》(学生版+教师版)

人教版初中物理讲义第十一章《功和机械能》(学生版)第1节功一、要点梳理1.功的认识:一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动一段距离,我们说这个力对物体做了功。

2.做功的两个必要因素:一是作用在物体上的_________,二是物体在这个力的方向上的_____________。

3.不做功的三种情况:①物体受到力的作用,但不运动(劳而无功);②物体没有受到力,但由于惯性运动了一段距离;③物体受到力的作用,但力的方向与物体运动方向垂直,该力对物体运动没有贡献。

4.功的定义:物理学中,把_________与在力的方向上______________的乘积,叫做功。

5.功的公式:一般式W=Fs常用式W=Gh(克服重力做功)或W=f阻s(克服摩擦阻力做功)6.功的单位:___________。

7.在分析做功情况时还应注意以下几点:A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功。

B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功。

因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。

C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功。

比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W=Gh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W=fs。

二、重点解读一、做功的两个因素一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。

判断一个力是否做了功,必须同时满足功的两个必要的条件,缺一不可,否则就没有做功。

【例题1】如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想。

你认为合理的是()A .文具盒所受重力对它做了功B .文具盒所受支持力对它做了功C .文具盒所受的推力F 对它做了功D .在此过程中没有力对文具盒做功二、功的计算(1)力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

(2)功的计算公式为W =Fs ,其中W 表示功,单位是焦耳;F 表示力,单位牛顿;s 表示沿力的方向移动的距离,单位是米。

第1节 功教案

第1节 功教案

第十一章功和机械能第1节功知识与技能:1.结合实例知道机械功的概念。

2.知道做功的两个必要因素。

3.理解功的定义、计算公式和单位,并会用功的计算公式进行简单的计算,知道使用任何机械都不省功。

过程与方法:1.通过思考和讨论,判断力是否对物体做了功,学会从物理现象中归纳简单的物理规律。

2.通过观察和总结,了解功的含义,学会用科学探究的思维研究物理问题。

情感、态度与价值观:1.乐于探索自然现象和物理规律,乐于参与观察、实验、探究活动。

2.有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

重点:理解做功的两个必要因素,会用功的计算公式W=Fs进行简单计算。

难点:判断力对物体是否做功,以及做功的计算。

多媒体课件。

一、情景导入情景1多媒体展示图片:生活中几种常见的情景。

用力推石头,石头一动不动,有力,但是没有成效;搬起文件箱,用力,有了成效,搬着文件箱水平走动,有向上搬的力,也有成效,但不是竖直向上的力的成效;踢足球,球飞出后,没有了踢力,足球受到阻力,会停下来,阻力有了成效。

文件箱和足球在力的作用下都发生了位置的变化,力的作用显示出了成效。

力学主要是研究力和运动的关系。

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,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。

本节课我们就来研究力对物体做的功。

情景2多媒体播放视频:汽车打滑。

(视频详见教学课件)同学们想一想,在这一过程中,车的牵引力产生效果了吗?(没有)为什么呢?今天我们就一起来学习相关内容吧。

二、合作探究力学中的功提出问题今天我们要学习的“功”这个物理量和什么因素有关呢?怎样来探究呢?多媒体展示(1)同学们观察一下这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。

(都有力,物体都移动了一段距离)移动的距离和力之间有何关系?(是在力的作用下,在力的方向上移动的距离)甲木箱在推力的作用下向前运动了一段距离乙物体在绳子拉力的作用下升高(2)同学们观察图片:甲水平方向移动了距离但水平方向上却没有力;乙用力而未移动距离。

第十一章第1节功

第十一章第1节功
2.用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚 动过程中,人对球做功了吗?
分析: F=0 S ≠0 没有做功.(不劳无功)
“两个必要因素”的含义是指“缺一 不可”
对物体做功了吗?
3.吊车吊起一重物沿水平方向匀速运动,钢丝的拉力
F
s
F≠ 0 分析:S≠0
F⊥S
没有做功.
(劳而无功)
对比做功的两个必要因素不做功的几种情况: (1).有力,但是在力的方向上通过的距离为 零(劳而无功).
波比从楼上摔了下来,摔得鼻青脸肿的,什么力对波比 做了功?
起 重 机 拉 着 同 一 货 物 匀 速 上 升 在拉力相同时,在力的方向上的距离越大,做功越多
起 重 机 拉 着 货 物 匀 速 上 升
在力的方向上移动的距离相同时,拉力越大,做功越 多。
二、功的计算
1.力学中:功等于力跟物体在这个力的方向 上通过的距离的乘积. 2.表达式: 单位: F —— N(牛) S —— m(米) J(焦耳) W —— N· m
思考
1.怎样才算“做功”? 2.在力学上“做功”的含 义是什么?
实例1:我们看见人对重物的成效没?
实例2:人对小车有没有成效?
实例2:人对小车有没有成效?
实例2:人对小车有没有成效?
实例2:人对小车有没有成效?
实例2:人对小车有没有成效?
实例2:人对小车有没有成效?
2. 1.找出活动 实例1和实例 1、活动 2中人对物体有 2中的共同点。 F F 没有成效? 实例2:
即: 小刚对桶做了900J功
例题: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=10 N/kg) 解:马拉车所用的力与摩擦力大小相等方向相反, F=F摩=800N 马移动的距离s=3000m

九年级物理知识点第十五章功和机械能

九年级物理知识点第十五章功和机械能

九年级物理知识点第十五章机械能第一节、功1、功定义:在物理学中,把和的乘积。

2、公式:3、单位:,1J= N·m,1J的物理含义是:4、做功的两个必要因素:一,二。

5、功的原理:使用任何机械。

第二节、机械效率1、有用功():额外功()总功():总功、有用功、额外功的关系:2、机械效率的定义:和的比值。

公式:注意:(1)W有用 W总,η1(填“<”、“>”或“=”)(2)机械效率用百分数表示3、(1)竖直滑轮组机械效率的计算:有用功:总功:机械效率:备用公式:(力的关系式),(距离的关系式)其中:F: G物: G动: n:S: h:(2)斜面机械效率的计算有用功:总功:机械效率:其中:F: G物:S: h:4.实验:探究竖直滑轮组机械效率的影响因素(1)需要哪些实验器材:(2)如何拉动弹簧测力计?(3)表格设计(4)机械效率:η= (5)影响因素:、、(6)增大机械效率的方法:、5.实验:探究斜面机械效率的影响因素(1)需要哪些实验器材:(2)如何拉动弹簧测力计?(3)表格设计(4)机械效率:η=(5)影响因素:、、(6)增大机械效率的方法:、第三节、功率1、功率的物理意义表示。

2、功率定义:。

3、公式:主单位:常用单位: 1 kw= w4、测量功率方法:(器材、步骤、表达式)第四节、动能和势能1、动能:物体由于而具有的能。

影响动能大小的因素:和2、势能:(1)重力势能:物体由于而具有的能。

影响动能大小的因素:和。

(2)弹性势能:物体由于发生而具有的能。

影响弹性势能大小的因素:(3)和统称为机械能。

第五节、机械能及其转化。

第一节 功

第一节 功

[素养训练]
1.如图所示为某选手在“大力士比赛”中将20多吨的汽车在水平路面上拖行了
20 m,下列说法正确的是
()
A.汽车受到的重力做了正功
B.汽车受到的地面的摩擦力做了负功
C.汽车受到的拉力不做功
D.选手做功为4×105 J
解析:汽车所受重力的方向竖直向下,而位移的方向为水平方向,重力与位移 方向垂直,故重力不做功,A项错误;汽车受到的地面的摩擦力与位移方向夹角 为180°,W=Fflcos 180°=-Ffl,故地面对汽车的摩擦力做负功,B项正确;汽 车受到的拉力与位移方向夹角为锐角,拉力做正功,故C项错误;选手施加的拉 力大小及方向均未知,无法确定选手做功的多少,D项错误。 答案:B
2.功的正负的判断 判断一个力对物体是否做功,做正功还是负功,常用的方法有以下两种: (1)根据力 F 与位移 s 的夹角 α 进行判断。 0≤α<π2时,力对物体做正功;α=π2时,力对物体不做功;π2<α≤π 时,力 对物体做负功。此方法一般用于研究物体做直线运动的情况。 (2)根据力 F 与速度 v 的夹角 α 进行判断。 0≤α<π2时,力对物体做正功;α=π2时,力对物体不做功;π2<α≤π 时,力 对物体做负功。此方法一般用于研究物体做曲线运动的情况。
摩擦力f对物体所做的功为: W2=fscos 180°=-4.2×2 J=-8.4 J 由于重力、支持力对物体不做功,故外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代 数和,即W=W1+W2=7.6 J。 方法二:先求合力,再求总功。 物体受到的合力为:F合=Fcos 37°-f=3.8 N, 所以W=F合s=3.8×2 J=7.6 J。 答案:7.6 J
答案:D
3.如图所示,一个质量为m=2 kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的 力F=10 N作用,在水平地面上从静止开始向右移动的距离为s=2 m,已知物 体和地面间的动摩擦因数为0.3,g取10 m/s2,求外力对物体所做的总功。(cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)

第十一章 功和机械能

第十一章  功和机械能

第十一章 功和机械能第1节 功1、功的初步概念: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,就说这个力做了功。

2、功包含的两个必要因素: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。

3、功的计算:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积(功=力×力的方向上的距离)。

4、功的计算公式:W =Fs用F 表示力,单位是牛(N ),用s 表示距离,单位是米(m ),功的符号是W ,单位是牛•米,它有一个专门的名称叫焦耳,焦耳的符号是J ,1 J=1 N•m 。

5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时,计算公式可以写成W =Gh ;在克服摩擦做功时,计算公式可以写成W=fs 。

6、功的原理;使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。

6、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时,人们利用机械所做的功(Fs )等于直接用手所做的功(Gh ),这是一种理想情况,也是最简单的情况。

第2节 功率1、功率的物理意义:表示物体做功的快慢。

2、功率的定义:单位时间内所做的功。

3、计算公式:P =W t=Fv 其中W 代表功,单位是焦(J );t 代表时间,单位是秒(s );F 代表拉力,单位是牛(s );v 代表速度,单位是m/s ;P 代表功率,单位是瓦特,简称瓦,符号是W 。

4、功率的单位是瓦特(简称瓦,符号W )、千瓦(kW )1W=1J/s 、1kW=103W 。

第3节 动能和势能一、能的概念如果一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量。

能量和功的单位都是焦耳。

具有能量的物体不一定正在做功,做功的物体一定具有能量。

二、动能1、定义:物体由于运动而具有的能叫做动能。

2、影响动能大小的因素是:物体的质量和物体运动的速度.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。

3、一切运动的物体都具有动能,静止的物体动能为零,匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降,匀速前进、匀速后退,只要是匀速)动能不变。

八年级下册第十一章功和机械能知识点复习

八年级下册第十一章功和机械能知识点复习

第十一章功和机械能第1节功1、功的初步概念: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,就说这个力做了功。

2、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。

3、没做功的三种情形:1)有力而没有距离(劳而无功)2)靠惯性运动没有力3)力和距离垂直4、功的计算:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积(功=力×力的方向上的距离)。

功的计算公式:W=FsF——力——N; s——距离——m; W——功——焦耳用F表示力,单位是牛(N),用s表示距离,单位是米(m),功的符号是W,单位是牛•米,它有一个专门的名称叫焦耳,焦耳的符号是J, 1 J=1 N•m注意:在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时,计算公式可以写成W=Gh;在克服摩擦做功时,计算公式可以写成W=fs。

5、功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。

当不考虑摩擦、机械自身重等因素时,人们利用机械所做的功(Fs)等于直接用手所做的功(Gh),这是一种理想情况,也是最简单的情况。

【例1】重量为60N的物体,放在水平地面上,用10N水平方向的拉力,将物体沿水平面拉动5m,则拉力做的功()A.3000J; B.300J; C . 50J; D.物体没有升高,拉力不做功思路分析:对物体做功的多少,决定于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。

计算做功的大小,要从这两方面Fs=10N⨯5m=50J。

答:C第2节功率1、功率的定义:功与做功所用时间之比,在数值上等于单位时间内所做的功。

功率的物理意义:表示物体做功的快慢。

2、计算公式:P=Wt其中W代表功,单位是焦(J);t代表时间,单位是秒(s);P代表功率,单位是焦耳每秒,专用单位是瓦特,简称瓦,符号是W。

推导公式:P= Fv公式中P表示功率,F表示作用在物体上的力,υ表示物体在力F的方向上运动的速度。

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第1节功
知识与技能
1.知道物体做功的两个必要条件,能判断物体是否做功。

2.理解功的定义、计算公式和单位,并会用功的公式进行简单计算。

过程与方法
1.通过思考、讨论及对实例的分析,让学生掌握物体做功的必要条件。

2.通过例题讲解引导学生使用功的公式进行简单的计算。

情感、态度与价值观
培养学生乐于探索自然现象和物理规律的品格,积极参与观察、讨论、探索活动。

教学重点
理解功的概念。

教学难点
判断力对物体是否做功。

教具准备
书、书包、多媒体课件等。

一、情景引入
活动:平时,我们常用力去移动物体,使其位置改变。

下面请同学们一起做三个小实验。

学生实验1:用手将放在桌旁地面上的书包和4本书分别匀速提到桌面上。

提问:两次移动的距离怎样?哪一次“累”一些呢?为什么?
答:两次移动的距离相同,提书包“累”一些,因为提书包需要较大的拉力。

学生实验2:用手将放在桌旁地面上的书包分别匀速提到凳子上和桌面上。

提问:哪次“累”一些呢?为什么?
答:提到桌面上“累”一些,因为移动的距离较大。

学生实验3:用手将书包匀速提高5厘米和将4本书从地面匀速提到桌面上。

提问:哪次“累”一些?为什么?
答:无法比较,因为两种情况需要的拉力大小不同,移动的距离也不同。

力的大小不同,移动的距离不同,无法比较哪次更“累”。

讲述:由此,人提物体“累”的程度,不能仅仅单独由力的大小或单独由移动的距离大小来比较或表示,所以我们引入一个新的物理量——功。

二、新课教学
探究点一:力学中的功
1.功这个物理量和什么因素有关呢?
请同学们看多媒体课件:这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。

答:都有力,物体都移动了一段距离。

问:移动的距离和力之间有何关系?
答:是在力的作用下,在力的方向上移动的距离。

讲述:在物理学中就说图中的力对物体做了功。

请同学们看图:课本P63图11.1-3,乙:用力而未移动距离;甲:水平方向移动了距离但水平方向上却没有力。

分析得出:做功的两个必要条件:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上移动的距离。

讲述:必要的意思就是一个都不能少,请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况,力对物体是否做功?
(1)手提着钩码在空中静止不动,问拉力是否对钩码做功?为什么?
(2)用力推讲台,讲台没有动,人做功了吗?
(3)用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗?
(4)人推着木箱前进时,箱子的重力和支持力做功了吗?为什么?
(5)人提一桶水沿水平方向前进,拉力做功了吗?
(6)手提着钩码匀速上升,问拉力是否对物体做功?为什么?
讲述:通过以上分析,我们看出,物理学中的做功与日常生活中工作的意思不同。

日常生活中所说的工作包括一切消耗体力和脑力的劳动,但物理学中功的含义要狭窄且严格得多,即做功必须同时满足两个必要条件。

想一想同学们一起做的提书包和提书的实验中,我们所说的“累”的程度大小,这个“累”字体现的含义是什么?
教师归纳总结出,不做功的三种情况:
(1)有力没有距离不做功,即物体受到力的作用,但保持静止状态(s=0,劳而无功);
(2)有距离没有力不做功,即物体在运动方向上不受力的作用(F=0,不劳无功);
(3)通过的距离与力的方向垂直不做功,即物体受到某力的作用,但运动方向始终与该力垂直(F⊥s,劳而无功)。

探究点二:功的计算
1.功的大小与力和距离这两个因素有何关系呢?
力越大,使物体在力的方向上移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明力所做的功越多。

2.物理学中,力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫作功。

即功=力×距离。

功的公式:W=Fs。

W—功—焦耳(J),F—力—牛顿(N),s—距离—米(m)。

3.功的单位:焦耳(J)
l焦耳=l牛顿·米1J=1N·m
例题:一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m,求这个人对车做功多少?重力对车做功多少?
解:W人=Fs=50N×2m=100J
W重=Gh=200N×0m=0J
三、板书设计
第1节功
1.力学中的功
(1)功:当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下通过了一段距离,力学里就说这个力做了功
(2)做功的两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离
(3)不做功的三种情况:
①s=0,劳而无功
②F=0,不劳无功
③F⊥s,劳而无功
2.功的计算
(1)功的计算公式:W=Fs
(2)功的单位:焦耳,简称焦(J)
1焦=1牛顿·米
功是能量转化的量度。

正确理解功的含义,是学好功的计算、功率、机械效率和机械能等知识的基础。

特别对做功的两个必要因素,学生如果能够很好地掌握它,就能够更好地去理解功的原理、机械效率等知识,并解决有关的问题。

因此理解做功的两个必要因素是本节课的重点。

由于“工作”概念的影响,学生对有些物体运动的情况是否做功还是不能正确地判断,例如举重运动员高举杠铃未动,人推车而车不动等,虽然人都消耗了体力,但是从物理学的角度来看,他们并没有做功;再比如冰块在光滑的冰面上滑动的过程,也没有做功。

所以判断是否做功是教学中的难点。

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