知道機(jī)械功，能用生活實(shí)例說明機(jī)械功的含義，能了解身邊的一些力做功的估計(jì)值；能將機(jī)械功與日常生活結(jié)合起來。
請(qǐng)說出下列詞語中“功”的含義：
哪個(gè)力的作用對(duì)小車有了“成效”？有了“貢獻(xiàn)”呢？
　　用力拉在水平桌面上的小車，小車前進(jìn)，則小車受到幾個(gè)力的作用？
你能找出它們的工作過程有什么共同特點(diǎn)嗎？
對(duì)物體有力的作用；使物體在力的方向上移動(dòng)了一段距離。
定義：物理學(xué)中把力和物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積叫做機(jī)械功，簡(jiǎn)稱功，用字母W表示。
人推小車推力對(duì)小車做了功
起重機(jī)吊貨物拉力對(duì)貨物做了功
2. 做功的兩個(gè)必要因素
——有作用在物體上的力
——物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng) 一段距離
如圖(a)所示，小明提水在水平路面勻速平穩(wěn)前行，小明對(duì)水桶的拉力做功了嗎？為什么？如圖 (b)所示，人用力推車，但車未動(dòng)。推力做功了嗎？為什么？請(qǐng)大家討論交流以上問題。
有力有距離，但力的方向與移動(dòng)方向垂直——垂直無功
力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直
有力無距離——?jiǎng)诙鵁o功
冰壺在平滑的冰面上滑行，人對(duì)冰壺做功嗎？
無力有距離——不勞無功
[北京中考]如圖所示的情境中，人對(duì)物體做功的是（ ）
A.用力搬石頭沒有搬動(dòng)
B.將重物從地面拉到高處
C.推一塊大石頭沒推動(dòng)
D.使箱子沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
思考：做功的多少和什么因素有關(guān)系呢？
比較甲、乙，升高相同高度，_____圖拉力做的功多，比較甲、丙，相同的拉力， ______圖拉力做的功多。
根據(jù)以上分析說明做功多少與________________和____________________________有關(guān)。
物理學(xué)中規(guī)定，力對(duì)物體所做的功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。
物體沿力的方向移動(dòng)的距離
意義：1 N的力使物體在力的方向上，通過1 m的距離時(shí)所做的功為1 J。
將兩個(gè)雞蛋舉高1m，做功約1J
將一袋10kg的大米從地面扛到肩上，做功約150J
將一瓶500mL的礦泉水從地上拿起并舉過頭頂，做功約10J
[宜昌中考]小明同學(xué)用40N的水平推力推著重100N的書箱在水平地面上前進(jìn)了2m，松開手后，書箱仍向前滑行了1m，整個(gè)過程中小明做功_____J，書箱的重力做功_____J。
①推動(dòng)過程中，書箱在小明的推力方向上移動(dòng)了距離，小明做功；
②滑行過程中，書箱向前移動(dòng)了距離但不受小明的推力，小明不做功；
③書箱在重力方向上沒有移動(dòng)距離，重力不做功。
W=Fs=40N×2m=80J
例題 叉車常用于大件貨物轉(zhuǎn)運(yùn)。如圖所示，一輛叉車將質(zhì)量為300kg的貨物緩慢舉高3m。求貨物在被舉高的過程中，叉車對(duì)貨物的支持力做了多少功？(g取 10 N/kg)
分析：貨物在被叉車緩慢舉高的過程中，叉車對(duì)貨物的支持力的做功過程如圖所示。
解由題意，貨物質(zhì)量 m =300kg，貨物在支持力的方向移動(dòng)的距離 s =3 m。在貨物緩慢上升過程中，由二力平衡條件，叉車對(duì)貨物的支持力大小為F=G=mg=300 kg×10 N/kg=3 000 N叉車對(duì)貨物做功為W=Fs=3 000N×3m=9 000J所以，叉車對(duì)貨物的支持力做了 9000J 功。
討論：上述問題中，若叉車先將貨物緩慢舉高后，又在水平方向勻速移動(dòng)一段距離，將貨物放到貨架上。在這個(gè)過程中，叉車對(duì)貨物的支持力是否一直在做功?為什么?
叉車將貨物緩慢舉高時(shí)，力的方向與貨物移動(dòng)的方向相同，叉車對(duì)貨物的支持力做了功；在水平方向勻速移動(dòng)時(shí)，力的方向與貨物移動(dòng)的方向垂直，叉車對(duì)貨物的支持力沒有做功。
對(duì) W = Fs 的理解：
1. 同體性：F 和 s 必須對(duì)應(yīng)同一物體。
2. 單位一致：公式中 F 的單位必須是 N，s 的單位必須是 m，那么功的單位才是 J。
3. 同時(shí)性：力 F 在使物體沿著力的方向移動(dòng)距離 s 的過程中，應(yīng)始終作用在物體上。
4. 同向性：距離 s 必須是物體在力 F 的方向上移動(dòng)的距離。
現(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量不同的物體(m甲>m乙>m丙)，在相等的恒力F作用下，分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s，如圖所示. F在三種情況下做的功分別為 W甲、W乙、W丙，三者大小判斷正確的是（ ）
A. W甲>W乙>W丙B. W甲

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初中物理滬科版（2024）八年級(jí)全冊(cè)（2024）電子課本 新教材

第一節(jié) 機(jī)械功

版本： 滬科版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)全冊(cè)（2024）

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