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第3节功JK·八年级物理下册第十一章机械与功新课导入生活中的“功”是个多义词，功劳、立功中的“功”有贡献的意思；成功、事半功倍中的“功”有成效的意思；在日常生活中凡是人们从事了脑力和体力劳动，都叫做“功”，那力学中的功又有什么含义呢？一、怎样才算做了功运动员在举起杠铃的时候：①上举的过程；②举起后站着不动；③举起后水平匀速前进。马拉车在平直路面上前进。运动员正在举起杠铃马拉着车前进思考：1.马的拉力对车作出了贡献，有了“成效”，这个成效体现在马车向前运动了；对于这种情况，物理学中就说叉车托起货物的力做了功。2.运动员在举起杠铃的时候：①上举的过程中，人对杠铃作出了贡献，有了“成效”，这个成效体现在杠铃向上运动了；②举起后站着不动，人对杠铃没有作出贡献；③举起后水平匀速前进，人对杠铃作出了贡献，有了“成效”，这个成效体现在杠铃向前移动了。对于①③这种情况，物理学中就说叉车托起货物的力做了功。推进新课功的概念：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，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力对物体做了功。甲乙丙丁上图中四个人做功了吗？分析解答：①在图甲中，小车在推力的作用下前进，在推力的方向上移动了距离，推力做了功；②在图乙中，物体在绳子拉力的作用下被提升，在拉力的方向上移动了距离，拉力做了功；③在图丙中，人举着物体使其在水平方向上移动了距离，手对物体的力是向上的，而物体只在水平方向上移动，并没有在举物体的力的方向上移动，人举物体的力没有做功；④在图丁中，用力推一箱大石头而没有推动，石头在力的方向上没有移动，人对石头的作用力也没有做功。有力作用在物体上，同时物体的距离发生了变化，我们就说这个力做了功.想一想：在图丙图中也有力作用，也有距离变化，可是为什么说这个叔叔对物体没有做功呢？移动的距离必须和力的方向一致，这样才算做了功。力学中做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。做功了吗？1243做功的有：1、2、3、4例题1（1）举重运动员在把杠铃举高的过程中是否对杠铃做功.举在高处停留5秒的过程中是否做功？（2）小球在光滑水平地面做匀速直线运动，小球在竖直方向上受什么力的作用？是否做功？在水平方向上是否受力？是否做功？（3）起重机使货物在水平方向上匀速移动一段距离，拉力对货物做功了吗？典例精析答案:（1）举重运动员在把杠铃举高的过程中对杠铃做了功，但举在空中停留5秒的过程中却没有做功，在空中停留的过程中因为举力方向是竖直向上的，没有移动距离；（2）因为小球尽管在竖直方向上受到重力、支持力的作用，但没有在竖直方向上移动距离,因此在竖直方向上没有做功；而在水平方向上尽管移动了距离，但没有受到力的作用，因此在水平方向上没有做功。所以整个过程中都没有做功；（3）拉力对货物没有做功。因为钢丝绳对货物的拉力的方向是竖直向上的，而货物移动的距离是在水平方向上，二者方向不一致。总结：做功不能离开两个必要因素，二者缺一不可，有三种情况下力不做功：即光有力的作用不做功；光有移动距离不做功；有力又有距离但二者方向是垂直的，同样不做功。F1F2F2实验一：用较小的力F1拉动木块移动一段距离s1实验二：用较大的力F2拉动木块移动一段距离s1实验三：用与第二次相同大小的力F2拉动木块移动较远的距离s2演示实验：力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？作用在物体上的力越大，使物体移动的距离越大，这个力的成效越显著，说明这个力所做的功越多。在力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。即：功=力×力的方向上移动的距离。用公式表示：W=Fs。单位:焦耳;符号：J;1J=1N·m。例2.1J的功有多大？解：鸡蛋的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，人手对鸡蛋的向上的托力F大小等于重力,F=0.5N，鸡蛋被举起，移动的距离约为s=2m，那么人对鸡蛋做的功为W=Fs=0.5N×2m=1J。如果同学们从地上拿起一只约50g的鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，做功大约1J。例3.例4图甲为某地距离传感器发出和接收超声波信号检测汽车速度的示意图。（1）已知超声波的速度为340m/s，某次检测车速时，传感器发出至接收超声波信号用了0.4s，问超声波信号遇到汽车时，汽车与传感器之间的距离是多少米？（2）如果将距离传感器与计算机连接，可以将物体运动的距离(s)-时间(t)图象显示在计算机的屏幕上.利用传感器测得某一汽车在平直公路上运动的距离（s）-时间（t）图象如图乙所示，请在丙图中画出汽车运动的速度(v)-时间（t）图象；（3）若汽车运动中所受阻力大小为3000N，根据第（2）问中汽车运动距离(s)-时间(t)图象提供的信息，求汽车在10s内牵引力所做的功。请同学们自由讨论，说说你还想知道哪些内容?课堂小结如果力的方向与物体移动的方向不完全相同，如图所示，怎么求解功的大小呢？延伸拓展·Fcoss力F产生了两种作用效果：一种是水平拉动物体前进，另一种是把物体竖直向上提起（当然，物体没有离开地面是因为在竖直方向上的这个分力小于物体的重力，很明显，在这个力的作用下，物体对地面的压力要比没有这个力时要小些），可看出物体在水平方向的分力的作用下产生了向前移动一段距离的成效，因此，只有水平方向的分力才对物体做功，竖直方向的分力没有做功。所以，水平方向的分力做的功就是这个力所做的功，故这个力对物体所做的功为W=Fs=F1s=由此可见，这个力对物体所做的功大小在0~Fs之间。顺便指出，如果力的方向与移动距离方向相反，那么这个力对物体起阻碍作用，这个力对物体也做功，是消极功，所以，通常我们说物体克服这个力做功。到此，同学们会发现，力与移动距离的夹角θ不同，做功的大小不同。当夹角θ为90°时，不做功。