初中物理公开课《功》课件_ppt讲解

下列图中人对物体作了功吗？
甲图：有力， 但没有在力 的方向上移 动距离
乙图：有力， 有距离,但没有 在力的方向上 移动距离
小铁球开始阶段的受 力Ｆ作用，至A点处撤 去外力作用，由于惯性， 它仍可经B运动至C，小 球在光滑水平面上移动 了S 的距离，推力是否 对铁球做功了？
端着食物的服 务生水平行走 时，对食物做 功没有？
第二次做功与第一次做功的关系？ 在力一样大时，功的大小跟物体沿力的方向移动的距离成正比． 第三次与第一次相比什么量变了，什么量没有改变？ 在距离一样大时，功的大小跟物体沿力的大小成正比．
二．功的计算公式
1. 功=力×距离
W F s
国际单位制 : 力的单位是牛 (N) ，距离的单位 是米（m），功的单位是N· m． 为了纪念英国的物理学家焦耳，把功的单位： 焦耳，简称焦．
没有做功的几种情况：
1、有力作用但在力的方向上没有通过距离；
如：人提着水桶站着不动
2、有通过距离但在运动方向上不受力的作用；
如：汽车熄火后，由于惯性移动一段距离
3、作用在物体上的力与物体移动距离的方向垂 直，即在力的方向上没有通过距离。 如：人提着水桶在水平行走
用起重机按下图所示的三种方式分三次将物体匀速吊起
功的原理
使用任何机械都不能省功．
不省功的原因是什么？
因省力的机械必费距离，省距离的机械一 定费力，而功=力×距离，所以不能省功．
我们的结论是利用简单机械研究的结果， 也能适用于复杂机械。
斜面
斜面是一种省力机械
假设斜面很光滑，无摩擦． 根据功的原理：
W用 W不用
Gh F L F h G L
斜面长是斜面高的几倍，推 力就是物重的几分之一． 要使物作升高相同的高度， 斜面越长越省力．

影响因素不同
做功主要受到力和在力方向上移动距离的影响，而热传递主要受到 物体间温度差和传热介质的影响。
物理意义不同
做功是过程量，表示能量转化的多少，而热传递是状态量，表示热 量转移的状态。
做功与动能的改变关系
动能定理
合外力的功等于物体动能的变化量。
动能与速度的关系
动能与速度的平方成正比，速度越大，动能越大 。
详细描述
功的国际单位是焦耳（J），符号为“J”。在国际单位制中， 功的单位是根据能量转化的定义来确定的。此外，还有一些 常用的单位，如牛顿米（Nm）等。
02
功的计算方法
恒力做功的计算
01
02
03
恒力做功的定义
在力的方向上发生的位移 与力的大小相乘，即$W = Fs$。
单位
在国际单位制中，功的单 位是焦耳（J）。
当汽车发动机工作时，燃料在气缸内燃烧，产生高温高压气体，推动活塞运动，进而通过曲轴、传动轴等机构将 动力传递到车轮上，使汽车前进。这个过程中，发动机所做的功将化学能转化为机械能，使汽车得以行驶。
电梯升降中的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ功
总结词
电梯升降过程中，电动机通过消耗电 能将机械能转化为势能，使电梯上下 运动，这也是做功的一种表现。
实验步骤 1. 选择一段金属丝，测量其长度和直径。
2. 将金属丝接入电路中，测量其两端的电压和电流。
测定金属丝的电阻率实验
3. 根据欧姆定律计算金属丝的电阻 值。
4. 根据电阻率和长度、直径的关系计 算金属丝的电阻率。
05
功的常见误区与纠正
做功与热传递的区别
概念不同
做功是能量转化的过程，而热传递是热量转移的过程。
06
功的深入理解与拓展

电功的分析与计算
电流、电压和电阻的关系
01
欧姆定律是电功计算的基础，通过电流、电压和电阻的关系，
可以计算电功。
纯电阻电路
02
在纯电阻电路中，电功等于电流的平方乘以电阻再乘以时间。
非纯电阻电路
03
在非纯电阻电路中，电功的计算需要考虑更多的因素，如功率
因数等。
光功的分析与计算
光强度
光强度是光功率的基本单位，它表示单位时间内单位面积上接收或 通过的光能量。
。
适用范围
适用于各种机械系统，包括简单 和复杂的系统。
03
常见机械功的分析与计算
杠杆功的分析与计算
杠杆功的定义
杠杆功是指利用杠杆原理进行工 作的机械所做的功。
杠杆的分类
根据杠杆的形状和运动方式，可分 为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆 。
杠杆功的计算
根据杠杆平衡条件和功的公式，可 以计算出杠杆所做的功。
斜面功的分析与计算
斜面功的定义
斜面功是指利用斜面原理进行工作的机械所做的 功。
斜面的分类
根据斜面的形状和运动方式，可分为简单斜面和 复杂斜面。
斜面功的计算
根据斜面平衡条件和功的公式，可以计算出斜面 所做的功。
滑轮功的分析与计算
滑轮功的定义
滑轮功是指利用滑轮原理进行工作的机械所做的功。
滑轮的分类
根据滑轮的形状和运动方式，可分为定滑轮和动滑轮。
滑轮功的计算
根据滑轮平衡条件和功的公式，可以计算出滑轮所做的功。
齿轮功的分析与计算
齿轮功的定义
齿轮功是指利用齿轮原理进行工作的机械所做的功。
齿轮的分类
根据齿轮的形状和运动方式，可分为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿 轮和圆锥齿轮等。

答：马运货时做的功是2.4×106 J。
在平地上，一小朋友用50 N的水平推力推动重100 N的箱
子，前进了10 m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把
这个箱子匀速举高1.5 m，他做了多少功？
50N
10m
100N
已知：F=50 N, s=10 m, G=100 N, h=1.5 m。
求：W1和W2。
但力与距离垂直。
v
所以没有做功。
光滑的冰面
水平方向上移动了距离，但水平方向上没有受力，
怎样才算做功？ 做功的两个必要因素是
1.有力作用在物体上
必要因素
F
s
2.物体在这个力的方向上移动了一段距离
必须需要，缺一不可
通过上面的几个例子你能总结出物体在什么情况下不做功 吗？
一、物体受到力的作用，但保持静止状态
三、功的计算及单位 W＝Fs
单位：1 J＝1 N·m
习惯一开始是你的主人，如果你被它奴役的
时间长了，你就会“身不由己”，就成了它 的奴隶。相反，如果习惯被你奴役惯了，你 就成了习惯的主人。拥有好习惯，就会拥有 幸福美好的一生。
功
1.结合实例知道功的概念。
2.能用生活、生产中的实例解释功的含义。
3.理解功的概念，知道使用任何机械都不省功。
1.图中物体受到几个力的作用？
2.什么力对物体的向上移动作出了贡献？
网球在光滑地面上滚动
上面展示的三幅图中，有的力对物体移动有贡献，有的 力则对物体移动没有贡献。 物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思 在里面。
例题：质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的货物， 一匹马拉着它将货物匀速运到了3 000 m外的货场。 如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 Ｎ，求马运货时 做的功。（g=10 N/kg)

应用动能定理时，需要注意以下几点：首先，要明确物体的初末速度和合外力所做的功；其次 ，要正确分析合外力，包括重力、弹力、摩擦力等；最后，要注意动能定理的矢量性，即功和 速度变化量的方向要一致。
功能原理的理解与应用
功能原理是物理学中的另一个重要原理，它表述了系统所做的功等于系统能量的 变化量。功能原理在解决机械能守恒问题时非常有用。
总结词
功和热量在物理过程中是相互关联的，它们共同参与能量的转化和转移。
详细描述
在物理过程中，当两个物体之间存在温度差时，热量会从温度高的物体传递到温度低的物体。这个过程中，热量 转化为其他形式的能量，如机械能或电能。功和热量是能量转化的两种不同形式，它们在物理过程中相互关联， 共同参与能量的转化和转移。
需要注意的是，这里的力必须是恒力，且物体在力的方 向上发生的位移。
正功与负功的区分
01 正功表示力对物体做正方向的功，使物体的动能
增加。
02
负功表示力对物体做负方向的功，使物体的动能 减少。
02
功的物理意义
能量转化的量度
总结词
功是能量转化的量度，表示力对距离的累积作用。
详细描述
在物理学中，功被定义为力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。当力作用在物体上，使物 体在力的方向上发生位移时，力就对物体做了功。功是能量转化的量度，因为力对物体做功的 过程中，能量会从一种形式转化为另一种形式。
起重机做功
总结词
机械做功的代表
详细描述
起重机通过电动机等动力装置驱动，克服重力做 功，将重物提升到高处，是机械做功的代表实例 。
传送带做功
总结词
连续做功的实例
详细描述
传送带在运输物品时，克服摩擦力做功，使物品在传送带上连续移动，是连续 做功的实例。

２．有距离没有力；(有距无力)
３．有力有距离，但力的方向 和通过的距离相互垂直。 (有力有距，但力⊥距)
哪些情况力对物体做了功， 哪些情况力对物体没做功？
人用力推汽车，但 没推动
鹭将鱼从水中叼 起来
针对训练 下图所示的四幅图是小新提包回家 的情景，小新提包的力不做功的是 ( B)
力有大小，同样功也有大小， 功怎样来表示，和谁有关怎样来 计算呢？
D、有力作用在物体上，物体在力的方向上通 过了距离，这个力才对物体做功
2、下列情况下，人没有对物体做功的是(
A、工人把一堆砖从地面抬到三楼
A
)
B、工人把板车从甲地拉到乙地
C、某人提着水桶在水平地面上走 D、学生推着自行车进校门
3、小明和小亮体重相同，体育课上小明 爬绳，小亮爬杆，两个人都爬到了3m高的 顶端，比较两人做的功( C )
如果用Ｆ表示力，Ｓ表示物体在力的 方向上通过的距离，Ｗ表示力所做的 功 则：Ｗ＝Ｆ×Ｓ
功
的
计
算
Ｗ＝Ｆ×Ｓ
J N
·m
即 1J = 1N· m
“1J”的物理意义：
作用物体上 1N 的力使物体在 力的方向上通过的距离 1m 时，这 个力对物体所做的功为1J．
将一瓶500mL的 矿泉水从地上拿 起，做功约10J 将两个鸡蛋举高 1m，做功约1J 将一袋10kg 的大米从地 面扛到肩上， 做功约150J 体重为600N的某学生从一 楼走到二楼，做功约1800J
功
的
计
算
Ｗ＝Ｆ×Ｓ
针对功的定义式的几点说明： １．使用Ｗ＝Ｆ×Ｓ时，要注意使用规 定的单位．
２．做功的多少只由Ｗ＝Ｆ×Ｓ决定， 与物体的质量，速度，运动方向，是否 有摩擦无关．

２．用力推讲台,讲台没有动，人
累吗？人做功了吗
Ｆ≠０
没有做功．
分析：
Ｓ=０
（劳而无功）
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？
分析：ＳＦ≠＝００
没有做功． （不劳无功）
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？
Ｎ． Ｓ
Ｇ ５．人提一桶水沿水平方向前进，提
③在提升重物时，为了容易理解，常把功的公式推导为： W = Fs = Gh。
这里的拉力F大小等于物重G，但方向相反，移动距离s 大小等于上升的高度h，方向相同。因为初中阶段只计算功 的大小，不考虑功的正、负，所以可以用这种方法计算提 升物体时所做的功。
④题目求的是人对水桶做的功， 这个功不等于人对水做的功。 人对桶做的功大于对水做的功.
功Hale Waihona Puke 例1:F这个力作用在物体上，而且物体在这个F力的作用下， 通过一段距离s
例二:人用手推小车做功，如图2
例三:人的压力将图钉压入木块，人做了功。如图3。 请同学们讨论，做功的两个因素究竟是什么？
小结：运动物体必须受力。 物体运动的方向必须跟物体受力的方向是一致的。
即:（1）作用在物体上的力。 （2）物体在力的方向上通过的距离
它是指一: 个力作用在物体上,
使这个物体在力的方向上
移动了一段距离,就说这个
力对物体做了功．
起重机和直升飞机吊起重物都 是做功的实例，你们知道力为 什么做功了吗？
原 有力作用在物体上． 因 物体在力的方向上移动了一段距离．
“两个必要因素”的含义是指“缺一不 可”
１．当你端着一盆水不动时，你 累吗？你做功了吗？为什么？
★在物理学中，把力（F或G）与物体

即学即练
在下列几种情况中，力对物体做功的是( D ) A、冰球在光滑的冰面上匀速滑动 B、小孩用力推箱子，箱子未被推动 C、学生背着书包站在水平公路上匀速行驶的汽车上 D、清洁工把一桶水从地上提起
二、功 的 计 算
力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？
G
通过图例分析：
G
1m
G
2G
1m
2G
2m
G
甲
Ｆ≠０
分析：
Ｓ=０
没有做功．（劳而无功）
“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”
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？
Ｆ＝０
分析：
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”
3．人推着木箱前进时，箱子的重力和支 持力做功了吗？为什么？
Ｎ． Ｓ
Ｇ
分析：
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
F
小桶只受拉力和重力的作用, 在竖直方向上没有移动距离, 因此这两个力都没有成效.
G
一、力学中的功
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 的作用就显出了成效,力学里 就说这个力对物体做了功.
请同学们再观察前面的几幅图中哪些力对物体做了功？
分析物体、小车、汽车分别受几个力的作用？它们是在什 么力的作用下沿什么方向移动了一段距离？是什么力对它 们做了功？
Ｆ≠０
Ｓ≠０
Ｆ⊥Ｓ
没有做功．（劳而无功）
请同学们分析下面几种情况下，哪些情况力对物 体做了功，哪些情况没有？
①用手提着重物原地不动 ②在水平桌面上滚动着的小球 ③把砖托在手里水平移动，重力是否做功？ ④推陷在泥里的汽车而没有推动 ⑤起重机得钢索上悬挂着重物