2012人教版物理八年级下第十一章功和机械能教案讲义 - 图文

第十一章 功和机械能

一、功

（一）力学中的功

1.功的定义： 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。 做功实例：

（甲）物体在绳子 （乙）静止的小车在拉力的 （丙）汽车在刹车阻力的作拉力的作用下升高 作用下向前运动 用下滑行了一段距离 不做功实例：

（甲）搬而未起 （乙）提着小桶在水平路上匀速前进， 提桶的力没有做功

2．做功的两个必要因素：（1） →F （2） →S 补充：不做功的三种情况：

①有力，没有移动距离，即 F≠0 S=0

例：a.甲图中搬而未起；b.端一盆水站着不动；c.用力推讲台，讲台没有动。 ②移动了距离，但是没有力，即

例：a.我将手中笔丢出，粉笔

F=0 S≠0

在空中飞行，飞行过程中我对笔没有做功。

b.把足球踢出，足球在地面上滚动。 F≠0

③有力，有距离，但力的方向与运动方向垂直，即 S≠0 垂直无功 S F ⊥

例：a.乙图中，人提一桶水沿水平方向前进，提桶的力没做功。

b.人推木箱前进，箱子的重力和支持力，没有做功。

【例1】下列情况中，人有没有对所带皮箱做功？

（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起。 （2）人再一次把箱子提起。 （3）人用力提着皮箱在原地不动。 （4）人把箱子放在电梯上，一起随电梯上升。 （5）人提着箱子在水平路面上匀速前进了50m。 （6）人提着箱子上楼。

（二）功的计算

1.概念：物理学中，把 叫做功。即： = × ※2.公式：W=FS (此公式都用国际单位)

?焦耳（J） W:功???? 米（m） S:距离 ??单位：牛?米（N?m） 1N?m=1J 物理意义：1N的力使物体在力的方向上移动1m的距离，即做功1J。 3.注意：

（1）力的大小、方向不变时，才可用此公式计算功。

如：现用以总垂直于一均匀木棒方向的力将它抬起一头到竖直为止，至少要做多少功？

单位?F大小、方向在改变，不能用此公式。

（2）F、S必须具有同时性，即S必须是F一直参与下物体在力的方向上移动的距离。 如：一人用500N的力将球踢出20m，球在运动过程中，求人对球做多少功

（3）做功的多少只由W=FS决定，与物体的质量、速度、运动方向，是否有摩擦无关。

【例2】质量为50㎏的雪橇上装载了350㎏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/㎏）

【例3】在平地上用50N的水平推力推动重100N的箱子前进了10m，箱子的重力做了多少功？如果把这个箱子匀速举高15cm,他做了多少功？

二 、功率

（一）比较做功的快慢

比较做功的快慢必须考虑的两个因素：做功的多少和做功的时间。

（二）功率

1．用比较法建立功率的概念

比较方法 运动时间相同，比较路程 物理意义：表示物体运动的快慢 引入物理概念 速度 概念：物体通过的路程与时间之比 公式： 功率 在相同时间内，比较做功的多少 物理意义：表示物体做功的快慢 概念：功与时间之比 公式： 比较运动的快慢 通过相同的路程，比较运动时间 比较做功的快慢 完成相同的功，比较所用的时间 2．功率：在物理学中，功与做功所用时间之比叫功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。 3．功率的符号是P，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号W。 【例4】下列关于功率的说法正确的是（ ）

A．物体做功越多，功率越大 B．物体做功时间越短，功率越大 C．物体做功越快，功率越大 D．物体做功时间越长，功率越大

【例5】蚂蚁用10-3N的力拉着树叶，10s内沿拉力方向前进了10cm，则蚂蚁对树叶做功为 J，此

时的功率为 W。

【练习1】下列哪种情况有力对物体做了功（ ）

A．小车在光滑水平面做匀速直线运动 B．举重运动员把杠铃举在头顶不动 C．物体沿斜面滑下

D．小民提着水桶在水平路面上行走

【练习2】如图所示，直径为d的圆筒上绕着绳子，某同学用恒力F拉着绳子的自由端使圆筒在地上滚动，则他使圆筒滚动一周所做的功是 ( ) A．πdF B．2πdF C．4πdF D．0

【练习3】用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图7，由图可知，甲乙两个力的大小关系是（ ） A．F甲>F乙 B．F甲＜F乙 C ．F甲=F乙 D．条件不足，无法比较

【练习4】粗糙水平地面上有一个重为100N的物体。用20N的水平拉力使其在10s内匀速前进了10m，在此过程中（ ）

A．重力做功的功率为100W B．支持力做功的功率为100W C．拉力做功的功率为200W D．拉力做功的功率为20W

【练习5】立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时.5s。则此过程中重力做的功为 J，重力的功率为 W。

【练习6】汽车质量为1.8×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N（g取10N/kg）。求： （1）汽车静止时对路面的压强。

（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率。

（3）若汽车按照这种方式行驶，全程250km，牵引力做的功是多少？

三、动能和势能

（一）能量

1．能的概念：能够对外做功的物体具有能量，简称能。 2．实质：物体做功的过程就是能量转化过程。 3．能量的单位：焦耳（J）

【例6】关于功和能的说法，下列几种说法，正确的是（ ）

A．具有能的物体一定正在做功

B．物体具有的能量越大，它做的功就越多 C．物体做的功越多，它具有的能量就越大 D．物体能够做的功越多，它具有的能就越大

（二）动能

1．问题探究

现象 风吹着帆船航行，风对帆船做了功 子弹能击穿靶，子弹对靶做了功 急流的河水把石头冲走，水对石头做了功 运动的钢球打在木块上，把木块推走，钢球对木块做了功 总结发现：运动的物体具有能。

2．动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。一切运动的物体都具有动能。 3．实验探究：动能的大小与哪些因素有关

分析 风（流动的空气）具有能量 运动的子弹具有能量 流水具有能量 运动的钢球具有能量