教科版初中物理八年级下册功(基础) 知识讲解
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在八年级下册物理课程中,第十一章第一节的内容是关于功的讲解。
功是物体受力作用下发生的能量转化过程,是物体对外界做功的表现。
在这篇文章中,我将深入探讨功的概念和相关知识,帮助你全面理解这一物理学的重要内容。
1. 什么是功在物理学中,功通常用来描述物体受力作用下的能量转化过程。
当一个力对物体做功时,物体的能量发生了变化。
在力的作用下,物体的位置、速度或形状发生变化,这种变化所表现出来的能量转化过程就是功。
2. 功的计算公式在物理中,功的计算公式是:\[W = F \cdot s \cdot \cos\theta\]其中,W代表功,F代表力的大小,s代表物体受力移动的距离,\(\theta\)代表力和位移方向的夹角。
这个公式告诉我们,力的大小、作用距离和方向都对功产生影响。
3. 功的单位和量纲功的单位是焦耳(J),国际单位制中的量纲是\[ [W] = ML^2T^{-2} \]这里的M代表质量,L代表长度,T代表时间。
这说明功的量纲是质量乘以长度的平方除以时间的平方。
4. 功的正负和能量转化当力和位移方向相所做的功是正功,表示能量是外界传递给物体的;当力和位移方向相反时,所做的功是负功,表示能量是外界由物体传递给外界的。
这表明了功和能量转化之间的密切关系。
5. 功率功率是描述物体做功效率的物理量,常用单位是瓦特(W)。
功率的计算公式是\[P=\frac{W}{t}\]其中,P代表功率,W代表功,t代表时间。
这意味着功率越大,单位时间内做的功就越多,效率就越高。
6. 个人理解从我的学习和教学经验来看,功是物理学中非常重要的概念之一。
通过对功的深入理解,可以更好地理解物体在受力作用下的能量转化过程,也可以更好地理解机械能守恒定律、功率和机械效率等内容。
对功的理解是物理学学习的重要一步。
总结回顾,通过本文的阐述,我们对功的概念、计算公式、单位和量纲、正负和能量转化、以及功率等内容有了比较全面的了解。
通过深入理解这些内容,我们也能更好地应用这些知识来解决实际问题,为我们今后的学习和生活提供帮助。
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第七章⼒
第⼋章运动和⼒
第九章压强
第⼗章浮⼒
第⼗⼆章简单机械
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八年级下册物理功的笔记可以包括以下几个方面:
1.功的定义:功是物理学中表示力对距离的累积的量,用字母W表示,单位是焦耳(J)。
2.功的计算公式:W = F × s,其中F表示力,s表示距离。
这个公式表示在力的作用下,
物体沿力的方向移动了一段距离,力所做的功就是这个力与移动距离的乘积。
3.功的单位:功的单位是焦耳(J),国际单位制中的基本单位。
4.功的性质:功是标量,没有方向,但有正负之分。
正功表示力对物体运动起推动作用,
负功表示力对物体运动起阻碍作用。
5.功的计算注意点:
•力和距离必须是在同一直线上;
•力必须是恒力,不能是变力;
•力的方向必须与物体运动的方向一致;
•物体必须在力的作用下发生了位移。
6.常见做功情况:
•重力做功:物体在重力的作用下沿重力方向移动了一段距离,重力所做的功就是重力势能的减少量。
•摩擦力做功:物体在摩擦力的作用下沿摩擦力方向移动了一段距离,摩擦力所做的功就是机械能的减少量。
•外力做功:物体在外力的作用下沿外力方向移动了一段距离,外力所做的功就是动能的变化量。
以上是八年级下册物理功的笔记主要内容,通过学习这些内容,可以帮助学生更好地理解功的概念和计算方法,掌握常见的做功情况,为后续学习打下基础。
一、功1.功的定义:功是力对物体作用时所做的功。
2. 功的计算公式:功 = 力× 位移× cosθ3.功的单位:焦耳(J)或牛·米(N·m)4.功的特点:-功是标量,没有方向;-只有当力与位移方向相同时,才能得到正的功;-当力垂直于位移时,对物体不做功;-当物体不发生位移时,力对物体也不做功。
5.功与能的关系:功是能量的转化和传递的体现,可以使物体具有动能或势能。
二、机械能1.机械能的定义:机械能是物体的动能和势能之和。
2.动能:-动能的定义:物体由于运动而具有的能量。
-动能的计算公式:动能=1/2×质量×速度²。
-动能与质量和速度的关系:动能正比于质量和速度的平方。
-动能的单位:焦耳(J)。
3.势能:-势能的定义:物体由于位置或状态而具有的能量。
-重力势能的计算公式:重力势能=质量×重力加速度×高度。
-弹簧势能的计算公式:弹簧势能=1/2×弹簧的劲度系数×形变的平方。
-势能与高度、劲度系数及形变的关系:重力势能正比于质量、重力加速度和高度;弹簧势能正比于弹簧的劲度系数和形变的平方。
-势能的单位:焦耳(J)。
4.机械能守恒定律:在没有其他能量转化的情况下,一个系统的机械能保持不变。
5.机械能的转化:-势能转化为动能:从较高位置下落的物体,重力势能转化为动能。
-动能转化为势能:减速下降的物体,动能转化为重力势能。
6.能量转化效率:能量转化所能得到的结果与能量的损失之比。
三、练习题1. 一个质量为2kg的物体被向右的力推了10m,推力的大小为20N。
求这个物体所获得的动能。
解:物体获得的动能=1/2×质量×速度²质量 = 2kg,速度 = 推行距离÷ 时间,手算1秒,速度为10m/s 物体获得的动能= 1/2 × 2kg × (10m/s)² = 100J2. 弹簧的劲度系数为100N/m,它的形变为2cm。
八年级功知识点讲解八年级是一个非常关键的学习阶段,学生在这一阶段需要掌握各种各样的知识点,其中功知识点就是其中之一。
功知识点属于物理学科,是物理学中的重要组成部分,今天我将为大家详细讲解八年级功知识点。
一、功的定义和计算功是物理学中一个非常重要的概念,是用来描述物体所作用的力对物体运动产生的影响的。
简单来说,就是用力将物体移动一个距离时所做的功,通常用符号W表示。
功的计算公式为:W=F×S×cosθ,其中F表示作用力,S表示物体移动的距离,θ表示作用力与物体移动方向的夹角。
二、功与能量在物理学中,功和能量之间有着密切的联系。
通常情况下,作用力对物体做功会使物体具有一定的能量。
能量有很多种,如机械能、热能、电能等。
其中机械能是最常见的一种,包括动能和势能。
动能可以通过动能定理来计算,而势能则可以通过位置变化和重力势能公式来计算。
三、功率的概念和计算功率是物理学中另一个非常重要的概念,用以描述物体所作功的速率。
功率通常用符号P表示,公式为:P=W/t,其中W表示所做的功,t表示所用的时间。
功率的单位是瓦特(W),1瓦特等于1焦耳/秒。
四、牛顿第三定律和杠杆原理牛顿第三定律是力学中非常重要的一个原理,它指出作用在物体上的力和物体对作用力产生反作用力,反作用力等于作用力的大小,方向相反。
这个定律常常用于解决物体之间的相互作用问题。
杠杆原理是另一个非常常见的物理学原理,它可以用来计算杠杆上的力和力臂之间的关系。
杠杆原理的公式为:F1×D1=F2×D2,其中F1和D1表示杠杆上的力和力臂,F2和D2表示作用在杠杆的另一端的力和力臂。
五、摩擦力和滑动摩擦力摩擦力是物理学中的一个重要概念,是指两个物体之间的摩擦相互作用力。
摩擦力通常分为静摩擦力和动摩擦力。
而滑动摩擦力指的是两个物体表面之间的相互作用力,在物理学中有着非常重要的应用。
六、动量守恒定律动量守恒定律是物理学中的一个重要法则,它指出在一个封闭系统中,如果没有外部力的作用,系统的总动量将保持不变。
八年级物理功和功率知识点一、功。
(一)功的定义。
1. 概念。
- 物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
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,就说这个力对物体做了功。
2. 公式。
- W = Fs,其中W表示功,单位是焦耳(J);F表示力,单位是牛顿(N);s表示在力的方向上移动的距离,单位是米(m)。
3. 单位换算。
- 1J = 1N×1m,即1焦耳等于1牛顿力使物体在力的方向上移动1米所做的功。
(二)做功的两个必要因素。
1. 作用在物体上的力。
- 例如,用水平力推桌子,这个水平力就是做功的一个必要因素。
如果没有力作用在物体上,就谈不上做功。
2. 物体在这个力的方向上移动的距离。
- 继续上面推桌子的例子,桌子在水平力的作用下在水平方向移动了一段距离,这个距离就是在力的方向上移动的距离。
如果物体受到了力的作用,但没有在这个力的方向上移动距离,也没有做功。
比如用力推桌子,桌子没有动,虽然有力但没有距离,此时推力不做功;还有物体在光滑水平面上做匀速直线运动,由于没有受到水平方向的力,虽然有距离但没有力做功;再如,手提水桶在水平方向移动,提力方向竖直向上,而水桶在水平方向移动,在提力方向上没有移动距离,提力不做功。
二、功率。
(一)功率的定义。
1. 概念。
- 功率是表示物体做功快慢的物理量。
做功快,功率大;做功慢,功率小。
2. 公式。
- P=(W)/(t),其中P表示功率,单位是瓦特(W);W表示功,单位是焦耳(J);t表示时间,单位是秒(s)。
3. 单位换算。
- 1W = 1J/s,即1瓦特等于1秒钟内做1焦耳的功。
常用单位还有千瓦(kW),1kW = 1000W。
(二)功率的计算。
1. 基本计算。
- 已知功W和时间t,直接代入公式P=(W)/(t)计算功率。
例如,一个物体在5s内做了20J的功,则功率P=(20J)/(5s)=4W。
2. 利用P = Fv计算(拓展)- 当物体做匀速直线运动时,v=(s)/(t),又因为W = Fs,所以P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv。
功是物理学中的重要概念,它是描述物体在外力作用下发生位移的量。
在初中物理课程中,学生会学习到关于功的基本概念、计算方法以及与能量转化的关系。
下面就初二物理功知识点进行总结。
一、功的基本概念1. 功的定义在物理学中,功定义为力对物体的作用所做的功。
当力作用于物体,使物体产生位移时,就对物体做了功。
功是标量,并且用符号W表示。
2. 功的计算公式功的计算公式为:W = F·s·cosθ其中,W代表功,F代表力的大小,s代表位移的大小,θ代表力的方向与位移方向之间的夹角,而cosθ代表这两个方向的夹角的余弦值。
3. 功的单位和量纲在国际单位制中,功的单位为焦耳(J)。
而在厘米-克-秒制中,功的单位为厘米·克·秒(erg)。
功的量纲为力的量纲乘以位移的量纲。
4. 正功和负功当外力的方向与位移的方向一致时,做正功;当外力的方向与位移的方向相反时,做负功。
正功表示外界对物体做正的功,使物体的能量增加;负功表示外界对物体做负的功,使物体的能量减小。
二、功的计算方法1. 功的计算方法当外力的大小和方向全部都是已知的时候,就可以直接利用功的计算公式来求解。
若只有力的大小、位移的大小和两者之间的夹角已知,则可利用功的计算公式进行计算。
2. 功的几何意义力对物体做功的大小,等于力的大小在位移方向上的投影乘以位移的大小。
3. 功的图解法利用图解法可以快速求解力对物体做功的大小。
在图解法中,可以利用向量的方法,通过画力和位移的矢量图,求解力对物体做功的大小。
1. 能量转化在物体发生位移时,外力所做的功可以改变物体的能量状态。
功和能量之间具有紧密的联系,功可以转化为能量,能量也可以转化为功。
2. 功与动能的转化在初中物理课程中,学生已经学习了动能的概念。
动能是物体由于运动而具有的能量,它的大小与物体的质量和速度有关。
力对物体做的功可以改变物体的速度,从而改变物体的动能。
3. 功与势能的转化另一种常见的能量形式是势能。
八年级物理下册第十一章《功和机械能》知识点汇总第1节功1、功的初步概念: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,就说这个力做了功。
2、功包含的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上移动的距离。
3、功的计算:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积(功=力力的方向上的距离)。
4、功的计算公式:W=Fs用F表示力,单位是牛(N),用s表示距离,单位是米(m),功的符号是W,单位是牛?米,它有一个专门的名称叫焦耳,焦耳的符号是J,1 J=1 N?m。
5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时,计算公式可以写成W=Gh;在克服摩擦做功时,计算公式可以写成W=fs。
6、功的原理;使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。
6、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时,人们利用机械所做的功(Fs)等于直接用手所做的功(Gh),这是一种理想情况,也是最简单的情况。
第2节功率1、功率的物理意义:表示物体做功的快慢。
2、功率的定义:单位时间内所做的功。
3、计算公式:P=Fv其中W代表功,单位是焦(J);t代表时间,单位是秒(s);F 代表拉力,单位是牛(s);v代表速度,单位是m/s;P代表功率,单位是瓦特,简称瓦,符号是W。
4、功率的单位是瓦特(简称瓦,符号W)、千瓦(kW)1W=1J/s、1kW=103W。
第3节动能和势能一、能的概念如果一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量。
能量和功的单位都是焦耳。
具有能量的物体不一定正在做功,做功的物体一定具有能量。
二、动能1、定义:物体由于运动而具有的能叫做动能。
2、影响动能大小的因素是:物体的质量和物体运动的速度.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
3、一切运动的物体都具有动能,静止的物体动能为零,匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降,匀速前进、匀速后退,只要是匀速)动能不变。
八年级物理功知识点归纳物理学是研究物质现象和物体运动规律的基础学科,而功是物理学中重要的概念之一。
在八年级物理学习过程中,功是必须掌握的知识点之一。
本文将就八年级物理功知识点做一个归纳和总结。
一、功的概念在物理学中,功指的是力在物体上做功的数量。
如果一个力在物体上施力,使得物体移动了一段距离,同时这个力也跟物体的运动方向一致,那么我们说这个力做了功。
功的量可以用公式W=F*s表示,其中W表示功,F表示力的大小,s表示物体运动的距离。
在八年级物理中,这个公式是重要的计算基础。
二、功的单位功的单位是焦耳,用符号J表示。
1焦耳是指,在物体上施加1牛的力,使得物体移动了1米的距离。
在国际单位制中,焦耳是能量和功的基本单位。
三、功率的概念功率是指在单位时间内所做的功。
功率可以用公式P=W/t表示,其中P表示功率,W表示所做的功,t表示所用的时间。
在八年级物理学习中,我们需要掌握这个公式,以便能够计算物体所用的功率。
四、功率的单位功率的单位是瓦特,用符号W表示。
1瓦特等于1焦耳/秒,同样在国际单位制中,瓦特也是能量和功率的基本单位。
在物理学中,1千瓦通常用于描述较大的功率,例如汽车引擎、工厂机器等。
五、功和能量的关系能量是物理学中另一个重要的概念,有时候也和功联系在一起。
能量指的是物体所具有的由于其位置或状态而具有的能够进行某种形式的工作的性质。
在物理学中,能量和功之间存在着互相转换的关系,在某些物理过程中,能量被转换成功,而在其他过程中,功又被转换成能量。
总之,在物理学中,功是一种非常重要且基础的概念。
通过掌握功的概念、计算公式、单位以及功率的概念和单位等知识点,我们可以更好地理解和应用物理学中的相关原理和知识。
八年级物理功知识点总结八年级物理功知识点是中学物理教育中的核心知识点之一,它是介绍关于功的基本概念、功率和机械效率等方面的知识。
本文将会提供一些重要的物理功知识点,帮助学生们更好地理解和掌握功方面的知识。
一、功的基本概念功是物理学中非常重要的概念之一,它是描述物体受到外力作用后所产生的物理效应的量。
它的数值是用力和物体运动时的位移的乘积来表示的。
公式为W=F×s,其中W表示功,F表示作用力,s表示物体运动时的位移。
二、功的分类根据物理学的知识,功可分为正功和负功。
当施加在物体上的力与物体的位移方向相同时,所产生的功为正功;而当施加在物体上的力与物体的位移方向相反时,所产生的功为负功。
另外,还要注意一点,如果一个物体的移动速度没有发生变化,那么所产生的功为零。
三、功率功率是衡量一个物理系统的做功速率的数量。
在物理学中,功率P表示物体做功W的速率,公式为P=W/t,其中t是物体做功所需的时间。
单位为W,也就是瓦特。
特别的,平均功率的概念是指物体做功所需的时间较长的情况下计算出来的功率。
四、机械效率机械效率是指机械设备的输出功率与输入功率的比值,通常表示为η,公式为η=Wout/Win。
其中,Wout表示输出功率,Win表示输入功率。
机械效率越高,所需要的能量越少,效率越好。
五、应用物理功知识可以应用于各种领域,比如汽车制造与维护、机械制造及运作、节能等等。
在实际中,物理功知识都有很广泛的应用。
六、总结物理功知识点是中学物理的核心内容之一。
掌握物理功知识不但对学生成为一名优秀的物理学生有很大的帮助,而且对工程技术人员来说也是必不可少的。
定期对这些知识点进行复习,可以帮助学生们更系统地理解物理功的基本概念,及时纠正学习中的偏差。
力的平衡力改变物体的运动状态(基础):【学习目标】1、知道什么是平衡状态,平衡力,理解二力平衡的条件;2、会用二力平衡的条件解决问题;3、掌握力与运动的关系。
【要点梳理】要点一、平衡状态和平衡力物体处于静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。
物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力是平衡力。
要点诠释:1.平衡力与平衡状态的关系:物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力。
2.物体受平衡力或不受力保持静止或匀速直线运动状态。
要点二、二力平衡作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
要点诠释:1.二力平衡的条件(《二力平衡》)概括说就是“同物、等大、反向、共线”。
(1)同物:作用在同一物体上的两个力。
(2)等大:大小相等。
(3)反向:两个力方向相反。
(4)共线:两个力作用在同一条直线上。
2.二力平衡的条件的应用:(1)根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。
(2)根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。
3要点三、力与运动的关系物体受平衡力(或不受力)物体的运动状态不变(保持静止或匀速直线运动状态)。
物体受非平衡力作用运动状态改变(运动快慢或方向改变)。
【典型例题】类型一、基础知识1、如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向,并通过调整来改变拉力的大小。
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片(选填“能”或“不能”)平衡。
设计此实验步骤的目的是为了探究。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:。
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验.其主要原因是。
第十章第一节在流体中运动一、知识点梳理1.流体:物理学中把具有流动性的与统称为流体,如空气、水等。
2.流体的压强:前面学过的液体的压强与大气压强,它们是流体静止时的压强,流体流动时也有压强,此时的压强叫流体的压强。
3.流体压强与流速的关系。
在气体和液体中,流速大的地方压强,流速小的地方压强。
知识点2 飞机的升力1.飞机的机翼与空气流动速度飞机的机翼一般做成上凸下平的形状,由于机翼上方的空气要比下方的空气运行的路程,所以机翼上方的空气流动比下方要。
2.升力的产生从机翼上方流过的空气通过的路程长,速度,从机翼下方通过的空气通过的路程短、速度;于是空气对机翼上表面的压强,对下表面的压强,机翼上下表面所受压力差的方向,这个压力差就叫“举力”,又叫飞机的“升力”,。
二、典型例题考点1.流体压强与流速画出右边纸张在水平方向的受力示意图,如图所示.纸片靠近,说明内、外侧气体对纸的压力关系为F内<F外,因为纸的内、外两面受力面积相等,所以纸的内侧气体压强p内外侧气体压强p外(选填“大于”、“等于”或“小于”),而纸外侧的气体压强p外,由此推测吹气使得纸内侧气体压强(后两空选填“变大”、“不变”或“变小”).练习1.下列实例中,不能利用气体或液体压强与流速关系解释的是()A.在火车进、出站台时,乘客必须站在安全线以外B.“过堂风”会把居室中侧面摆放的衣柜门吹开C.用气筒给篮球打气,将气筒活塞往下压时感觉吃力D.汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动例2.如图所示:在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开.那么以下分析正确的是()A.乒乓球会下落.因为其上方气体流速增大.压强变小B.乒乓球会下落.因为其上方气体流速增大.压强变大C.乒乓球不会下落.因为其上方气体流速增大.压强变小D.乒乓球不会下落.因为其上方气体流速增大.压强变大练习 2.你是否有这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”,严重变形。
八年级的物理功知识点物理是一门把我们周围的世界的基本原理规律作为研究对象的学科。
作为一门基础科学,物理对于我们的生活有着极为重要的作用。
而在八年级的物理课程中,其中一个重要的知识点就是功。
下面我们就来详细了解这个知识点吧。
一、功的概念功是表示物体由于力的作用而发生的能量变化的物理量。
在力作用下,物体在一定的路程上发生了位移,这个位移产生了与力方向一致的方向,能量也就发生了变化,这个过程就是功。
二、功的计算公式我们以一个质量为m的物体通过地面被力拉动的情况作为例子来演示功的计算过程。
此时用来拉动物体的力为F,力的方向指向水平方向,并沿水平方向拉动物体。
物体的移动的距离为s。
则其所产生的功W等于力F乘以物体的位移s,即:W = F × s若力F的方向与运动方向垂直,则功等于力在移动方向上的分量与移动距离的乘积,即:W = F × s × cosθ其中θ为力的方向与移动方向之间的夹角。
三、功的单位功的单位为焦耳(J),1焦耳等于1牛顿(N)乘以1米(m)。
四、功的正负物体受到向右方向的力,运动轨迹也在向右方向上,则称该力对物体做的功是正功;若力的方向与运动方向相反,则称该力对物体做的功是负功。
五、功与动能物体在被施加力的过程中发生了位移,从而发生能量变化。
这些变化包括了动能。
根据动能定理,物体在进行匀加速运动时,物体所受力所做的功等于物体动能的增量,即W = ΔEk = Ek - Ek0其中ΔEk为瞬时动能增量,Ek为末瞬时动能,Ek为始瞬时动能。
六、功率功率的意思是单位时间内做功的大小。
功率的单位为瓦特(w),1瓦特等于1焦耳/秒(j/s)。
功率P = W / t其中W为做的功,t为所用时间。
七、结语功是物理学中非常重要的一个概念,它是力、物体运动和能量的统一体现。
在八年级的物理学习中,我们要掌握好功的相关知识,灵活运用公式进行计算。
只有深入理解功的概念和计算方法,才能更好地应用于生活中,并为将来的物理学习打好坚实的基础。
功(基础)
【学习目标】
1、知道功的概念,理解做功的两个必要因素;
2、能够判断力在什么情况下做功及不做功;
3、理解功的原理;
4、掌握功的定义、单位;能够用功的定义式进行计算。
【要点梳理】
要点一、力学中的功(《功》功)
如果对物体作用了力,并使物体沿力的方向移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了机械功。
机械功简称功。
要点诠释:
1、做功的两个必要因素是:作用在物体上的力;在力的方向上通过的距离。
2、物体在力的方向上通过了一段距离是指距离与力具有同向性和同时性。
3、不做功的三种情况
(1)物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离,此情况叫“劳而无功”。
(2)物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”。
(3)物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动),此情况叫“垂直无功”。
要点二、功的计算
功等于作用在物体上的力与物体沿力的方向通过的距离的乘积。
要点诠释:
1、公式W=Fs,
2、单位焦耳(J),
3、注意事项
(1)有力才有可能做功,没有力根本不做功。
(2)F与s的方向应在同一直线上。
(3)做功的多少,由W=Fs决定,而与物体的运动形式无关。
【典型例题】
类型一、功的概念
1、以下实例,力对物体做功的是()
A.举重运动员举着杠铃不动
B.小明将水桶从地面上提起
C.吊车吊着货物在空中水平匀速移动
D.用力搬桌子而未搬起
【思路点拨】掌握做功的两个必要因素是:作用在物体上的力;在力的方向上通过的距离。
【答案】B
【解析】A、举重运动员举着杠铃不动,这样是有力但无距离,没有做功,不符合题意;
B、将水桶从地面上提起,是在力的方向上移动一段距离,对物体做功了,符合题意;
C、虽然有力也有距离,但此距离不是在力的方向上,力与距离垂直,没有做功,不符合题意;
D、搬桌子而未搬起,有力而无距离,没有做功,不符合题意
【总结升华】解决本题要掌握做功的两个必要因素,二者缺一不可。
举一反三:
【变式】(《功》例1)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是
【答案】D
2、足球运动员用150牛的作用力,将重4.5牛的足球踢出,足球沿水平场地向前运动的最大距离为20米,则运动员对足球所做的功为()
A.3000焦B.90焦C.0焦D.无法确定
【答案】D
【解析】足球沿水平场地向前运动的距离已知,但这个距离是在力的作用下移动的距离还是滚动的距离不得而知,在力的作用下移动的距离是多少不知道,滚动时不做功,所以无法判断运动员对足球做功的多少。
【总结升华】本题考查力对物体做功的条件,解此题的关键是移动的距离,在力的方向上移动的距离不知道,只知道向前移动的距离,这个距离还包括由于惯性而滚动的距离,滚动的距离不做功。
3、1J的功就是()
A.把质量为1kg的物体移动1m所做的功
B.把重1N的物体移动1m所做的功
C.在1N力的作用下,物体移动1m所做的功
D.在1N力的作用下,物体在力的方向上移动1m时,此力对物体做的功
【答案】D
【解析】不知道物体移动的方向是否与力的方向相同,无法计算功,故A、B、C错误;
物体沿力的方向方向移动一段距离;所以做功W=FS=1N×1m=1J,故D正确。
【总结升华】本题考查功的原理和计算;难点是明白影响做功的因素是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离,二者缺一不可。
举一反三:
【变式】林雨同学将一袋10kg的大米从地面扛到肩上所做的功最接近于()
A.1500J B.150J C.15J D.1.5J
【答案】B
4、一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。
拉力F 做的功分别为W 1和W 2 ,则W 1和W 2的关系是 ( )
A B C
A 、W 1=W 2
B 、W 1>W 2
C 、W 1<W 2
D 、不能确定
【答案】A
【解析】本题考查的是功的大小如何计算,功的大小等于力乘以力的方向上移动的距离。
而这两点物体在AB 段、BC 段都没有不同,且拉力也做了功,所以做功大小是一样的。
【总结升华】不要受接触面粗糙程度的影响,利用W=Fs 分析判断。
举一反三:
【变式】在水平地面上,用60N 的水平拉力拉重100N 的木箱,使木箱沿拉力方向前进5m ,拉力和重力所做的功分别是( )
A .300J 500J
B .300J 0J
C .500J 300J
D .无法确定
【答案】B
类型二、功的计算
5.如图甲所示,一块质量为0.2kg 的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上
拉力F=3N 的作用下向上运动,铁块运动速度v 与时间t 的关系图象如图乙所示。
则铁块受到的摩擦力为 N ,0~6s 内拉力F 做的功是 J (取g=10N/kg )
【思路点拨】确定研究对象进行受力分析,由二力平衡找出关系式;掌握图表信息的转化,利用功的计算公式求出力对物体所做的功。
【答案】1;3.6
【解析】(1)由乙图可见,铁块在竖直方向上运动时,速度保持不变,因此铁块做匀速直线运动,铁块受到平衡力的作用。
在竖直方向上受到竖直向下的重力G 、竖直向下的摩擦力f 和竖直向上的拉力F ,根据平衡力的特点,故铁块受到摩擦力大小f=F-G=3N-0.2kg×10N/kg=1N。
(2)铁块在0~6s 内升高的距离0.2/6 1.2S vt m s s m ==⨯=,因此拉力F 做的功W=FS=3N×1.2m=3.6J。
【总结升华】此题主要考查学生对二力平衡条件的掌握和功的计算,我们可以判断物体是否受力平衡,然后根据所求力的方向、以及平衡力的大小和方向准确求出力的大小和方向;最后根据功的计算公式求出力对物体所做的功。
举一反三:
【变式】一个重200N 的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m ,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10m 。
若拉力做的功为500J ,则拉力的大小为 N 。
【答案】20。