1.知道機械功，能用生活實例說明機械功的含義，能了解身邊的一些力做功的估計值。2.能將機械功與日常生活結(jié)合起來。
能從做功的必要因素方面，來判斷生活中做不做功的實例。
看一看 想一想 在生產(chǎn)生活中，人們常需要將物體從一個位置移到另一個位置，這個過程往往需要通過力的作用來完成。例如，重物通過吊車鋼索拉力的作用上升一段距離；汽車通過牽引力的作用移動一段距離。你能發(fā)現(xiàn)這類現(xiàn)象的共同點嗎？
本節(jié)我們將學(xué)習(xí)與此相關(guān)的內(nèi)容。
一 做功了嗎 想一想 議一議：上述現(xiàn)象的共同點是： 有力作用在物體上，并且物體在這個力的方向上移動了一段距離。
一 做功了嗎 1.功的概念： 物理學(xué)中把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫做機械功，簡稱功（wrk），用字母W表示。 如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，就說這個力對物體做了功。 上述現(xiàn)象中，吊車鋼索的拉力對重物做了功，汽車的牽引力對汽車也做了功。
一 做功了嗎 1.功的概念：
一 做功了嗎 物理聊吧： 如圖所示，小明提水在水平路面勻速平穩(wěn)前行，小明對水桶的拉力做功了嗎？為什么？如圖所示，人用力推車，但車未動。推力做功了嗎？為什么？請大家討論交流以上問題。
一 做功了嗎 2.做功的兩個必要條件： 如果物體做功需滿足兩個條件：有作用在物體上的力；物體在這個力的方向上移動一段距離。 上述兩種情況中，物體在受力方向上移動的距離為零，所以拉力和推力做功都為零。
一 做功了嗎 3.不做功的三種典型情況： （1）有力，但是在力的方向上通過的距離為零。
一 做功了嗎 3.不做功的三種典型情況： （2）有距離，但是和距離同一方向上沒有力的作用。
一 做功了嗎 3.不做功的三種典型情況： （3）有力，也有距離，但是力和距離方向是相互垂直的。
一 做功了嗎 3.不做功的三種典型情況：
一 做功了嗎 小試牛刀： 判斷下列情況是否做功？
一 做功了嗎 小試牛刀： 判斷下列情況是否做功？
二 做了多少功 想一想 議一議：在生產(chǎn)生活中，人們通常不僅要判斷力對物體是否做功，還希望了解做了多少功。 力學(xué)中的功的大小可能與哪些因素有關(guān)呢？ 1.功的計算： 物理學(xué)中規(guī)定，力對物體所做的功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。
二 做了多少功 2.功的計算公式： 功=力×距離 W=FS W：功，F(xiàn)：力，s：力方向上移動的距離。
二 做了多少功 3.功的單位： 焦耳，簡稱焦，用符號J表示。 在國際單位制中，力的單位是N，距離的單位是m。為了紀念英國物理學(xué)家焦耳，人們用他的名字作為功的單位，即焦耳，簡稱焦，用符號J表示，1?J?=?1?N·m。 1焦耳表示：1 N的力使物體在力的方向上，通過1 m的距離時所做的功為1 J。
二 做了多少功 4.功的計算注意事項： （1）公式中的S必須是沿F的方向通過的距離。 （2）公式中F與S 的單位必須是N與m，這樣功的單位才是J。 （3）F、S 必須具有同時性和同一性。 即F 、S 是指同一物體受到的力和在力的方向上運動的距離。
二 做了多少功 5.常見功的估測： （1）將兩個雞蛋舉高1?m，做功約1?J； （2）將一瓶500?mL的礦泉水從地上拿起并舉過頭頂，做功約10?J； （3）將一袋10?kg的大米從地面扛到肩上，做功約150?J。 你能嘗試運用功計算公式對上面估測進行計算嗎？
二 做了多少功 例題： 叉車常用于大件貨物轉(zhuǎn)運。如圖所示，一輛叉車將質(zhì)量為300?kg的貨物緩慢舉高3?m。求貨物在被舉高的過程中，叉車對貨物的支持力做了多少功？（g取10?N/kg）
二 做了多少功 分析： 貨物在被叉車緩慢舉高的過程中，叉車對貨物的支持力的做功過程如圖所示。貨物緩慢上升，可視為處于平衡狀態(tài)。由二力平衡條件可求出支持力，再由功的計算公式，求出支持力所做的功。
二 做了多少功 解：由題意，貨物質(zhì)量：m?=?300?kg， 貨物在支持力的方向移動的距離：s?=?3?m。 在貨物緩慢上升過程中，由二力平衡條件，叉車對貨物的支持力大小為：F?=?G?=?mg?=?300?kg×10?N/kg?=?3?000?N 叉車對貨物做功為：W?=?Fs?=?3?000?N×3?m?=?9?000?J 所以，叉車對貨物的支持力做了9?000?J功。
二 做了多少功 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一段距離，將貨物放到貨架上。在這個過程中，叉車對貨物的支持力是否一直在做功？為什么？
二 做了多少功 6.科學(xué)書屋：焦耳 焦耳（1818—1889）是英國物理學(xué)家，他測定了熱和機械功之間的當量關(guān)系。此外，他在電學(xué)和磁學(xué)方面也有貢獻，而且對蒸汽機的發(fā)展做了不少有價值的工作，還率先計算了氣體分子的速度。人們?yōu)榱思o念他對科學(xué)發(fā)展的貢獻，以他的名字“焦耳”來命名功和能量的單位。
①定義：力和物體在力的方向上移動距離的乘積。 ②必要因素：有力作用在物體上；并且物體在力的方向上 通過了距離。 ③不做功情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。 ①公式：W=FS。 ②單位：焦耳（J）。 ③公式應(yīng)用注意事項： ④常見功的估測：
【例題1】運動員再將籃球投出，籃球離開手后，繼續(xù)向上運動，是因為籃球具有 ；籃球離開手后，手對籃球 （選填“做功”或“不做功”）。
【解析】籃球離開手后，由于具有慣性，籃球仍保持原來的運動狀態(tài)，繼續(xù)向上運動。做功的兩個必要條件：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動一定的距離?；@球離開手后，手對其沒有作用力，故手對籃球不做功。
【例題2】如圖所示，水平桌面上放一物體A，物體A在3N的水平推力F的作用下，運動0.2m，從甲圖位置運動到乙圖位置，在此過程中，推力F對物體A做功 J， 物體A受到桌面的摩擦力 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【解析】[1]由題意可知，物體A運動的距離為s=0.2m，推力F=3N，故由W=Fs可得，在此過程中推力F對物體A做的功為W=Fs=3N×0.2m=0.6J[2]在此過程中，物體A與桌面之間的壓力和粗糙程度均不變，故可知物體A受到桌面的滑動摩擦力不變。
【例題3】下列有關(guān)功的說法正確的是（????）A．用力推車沒有推動，人對車也做了功B．足球在水平地面上滾動時重力對足球沒有做功C．運動員舉起杠鈴在空中靜止不動時對杠鈴做了功D．學(xué)生背著書包在水平路面勻速前進時對書包做了功
【解析】A．用力推車沒有推動，只有力沒有移動距離，人對車沒有做了功，故A錯誤；B．足球在水平地面上滾動時，重力的方向豎直向下，足球沒有重力的方向上通過一定的距離，重力沒有對足球做功，故B正確；C．運動員舉起杠鈴在空中靜止不動，運動員對杠鈴有力的作用，但杠鈴沒有在力的方向上通過一定的距離，運動員沒有對杠鈴做功，故C錯誤；D．學(xué)生背著書包在水平路面上行走，背書包的力的方向是向上，書包沒有在力的方向上移動距離，所以學(xué)生對書包沒有做功，故D錯誤。
【例題4】小強用100N的力斜向上拉著總重為500N的小車使小車在水平路面上勻速前進了10m用了10s。下列說法中正確的是（　?。〢．這一過程中地面對小車的摩擦力一定是100NB．這一過程中100N的拉力對小車做的功一定是1000JC．這一過程中小車的速度為1m/sD．這一過程中小車對地面的壓力一定等于500N。
【解析】AD．小車在拉力的作用下，勻速直線運動，小車受到的斜向上的拉力、豎直向下的重力、豎直向上的支持力及沿水平方向的摩擦力的作用，這幾個力是平衡力。因為拉力是斜向上的，所以摩擦力的大小不等于拉力，不等于100N，支持力與重力也不等，不等于500N，故AD錯誤；B．拉力的方向斜向上，在拉力的方向移動10m的距離時，拉力所做的功為1000J，但移動的距離10m不是在力的方向上，所以拉力所做的功不等于1000J，故B錯誤；C．小車的速度為1m/s， 故C正確。
【例題5】在勞動實踐活動中，小明在平直的道路上用推車運送小麥，如圖所示，他用60N的水平推力推著推車，以1m/s的速度勻速前進了一段距離，所用的時間為5s，求（1）推車通過的路程；（2）推車受到的阻力；（3）推力做的功。
【解析】（1）根據(jù)V=S/t公式可得推車通過的路程為s=vt=1m/s×5s=5m（2）推車勻速運動，所受的阻力和推力是一對平衡力，大小相等f=F=60N（3）推力做的功為W=Fs=60N×5m =300J

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第一節(jié) 機械功

版本： 滬科版（2024）

年級： 八年級全冊（2024）

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