物理八年级下册11.1 功优质学案设计

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双基过关
知识点一、力学中的功：
1.力作用的成效

（1）现象：甲同学竖直向上提沙桶，沙桶竖直向上移动一段距离；乙同学水平向前推动小车，小车向前移动一段距离。
（2）分析：在甲乙两种情景中，物体都在力的方向上移动了一段距离。
（3）归纳：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。
（4）注意：有时为了叙述的方便，某个力做功往往也说成施力的物体做了功。如马拉犁，拉力做了功，也常说马做了功。
2.力对物体做功的两个必要因素
（1）作用在物体上的力F；
（2）物体在这个力的方向上移动的距离S。
两因素必需同时具备，力才对物体做功。
3.三种不做功的情况
（1）有距离无力
如足球离脚后由于惯性在地面上滚动了10m。球滚动10m的过程中，脚对球没有力（F＝0）,因此该过程脚没有做功。
（2）有力无距离
如人用力搬石头，但石头一动不动。石头在力的方向上没有移动距离（s＝0），因此该过程人没有做功。
（3）力与距离垂直
如人提着水桶在水平地面上移动一段距离。拉力竖直向上，移动的距离在水平方向上，二者垂直，水桶在竖直方向上没有移动距离，由做功的必要条件可知，该过程人没有做功。
4.拓展：克服某力做功
当物体运动方向与受力方向相反时，我们常说克服该力做功。例如当物体竖直向上运动时，重力的方向与运动方向相反，此时我们称“克服重力做功”。
基础自测：
1．做功包括两个必要因素，它们是：______和_____。
2．下列的情形中，人对物体做了功的是（ ）
A．小红推讲桌，没有推动B．小明把地板上的书包拎了起来
C．小刚背着书包在水平操场上走动D．老师手托着书，姿势不变地站在讲台上
3．下列情景中，人对物体做功的是（ ）
A．小球在光滑水平面上滚动
B．大力士用力推大轮胎，但轮胎没动
C．物理老师提着实验器材上楼
D．扛着重物水平匀速前行
4．在国际单位制中，功的单位是（ ）
A．牛顿（N）B．帕斯卡（Pa）C．焦耳（J）D．米（m）
5．下列运动的物体中，没有力对其做功的是（ ）
A．从高空自由落下的雨滴
B．匀速上升电梯中的人
C．公路上匀速行驶的汽车
D．光滑的水平面上做匀速直线运动的小球
6．疫情期间，同学们做到了居家防疫、学习和锻炼都不误。下列事例中，人对物体没有做功的是（ ）
A．捡起地上的羽毛球B．将弹簧拉力器拉长
C．托着篮球在水平地面上匀速前进D．将实心球抛向空中
知识点二、功的计算
1.功及其计算公式
力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即W＝Fs,其中W表示功，F表示力，s表示物体沿力的方向移动的距离。作用在物体上的力越大,物体在力的方向上移动的距离越大,力做的功也就越多。
2.功的单位
在国际单位制中,力的单位是牛(N),距离的单位是米(m),则功的单位是牛米(N·m),它有一个专门的名称叫作焦耳,简称焦,符号是J，即1J＝1N·m.
3.变形公式
W＝Fs的变形公式为和。
如果已知F、s和W三个量中的任意两个，就可以利用功的计算公式及其变形公式求解第三个量。
4.应用公式W＝Fs计算时应注意的问题
(1)明确是哪个力对哪个物体做功。
(2)移动的距离必须是物体在力的方向上移动的距离,这个距离可能与物体运动的路程不相等。例如,人提重物上楼时,人对物体做功,此时s应是物体被提升的高度，所以，W＝Fs＝Gh。
(3)F与s的同时性:物体受力的同时移动了距离；在移动距离的同时受了力。
(4)F与s的同体性:F与s对应同一个研究对象。
(5)F与s的同向性:当F作用在物体上时，是物体在力的方向上移动的距离。
基础自测
7．小慧从地上检起一枚鸡蛋并举过头顶，下列数值与小慧对鸡蛋所做的功最接近的是（ ）
A．B．1JC．10JD．100J
8．如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离sAB=sCD，比较两种情况下拉力F所做的功，下列判断正确的是（ ）
A．拉力F在AB段做功较多B．拉力F在AB段与CD段做的功一样多
C．拉力F在CD段做功较多D．无法判断
9．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~ 6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙。则在2~ 4s内，物体克服摩擦力所做的功为（ ）
A．10JB．15JC．30JD．50J
10．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，拉力所做的功为（ ）
A．10JB．30JC．50JD．80J
11．有许多运动项目涉及到物理知识，下列说法中不正确的是（ ）
A．掷出去的铅球最终会落到地面上，是由于受到重力的作用
B．百米赛跑计时，裁判应看到发令枪的烟雾开始计时，而不是听到枪声
C．举起杠铃后应保持1s不动，等待裁判确认，在这1s内运动员仍对杠铃做功
D．在接力赛中，为保证交接棒顺利进行，交接棒时两运动员应尽可能做到相对静止
12．重80N的小车在50N的拉力作用下沿水平地面匀速前进10m，则拉力对小车做的功为_________J，重力对小车做功_________J。
13．一人用力沿水平方向推着一个重为500N的木块向右沿直线匀速运动了2m，如果木块受到的摩擦力是200N，则此人的推力是___________N，摩擦力的方向___________。推力做的功是___________J，重力做的功是___________J。
考点突破
考点1.对物体做功的理解
方法：（1）判断力对物体是否做功的思路
①力是否存在于该运动过程？若是，该力是哪一个方向？若不是，说明不做功；
②物体是否在运动？若是，物体是向哪一个方向运动？若不是，说明不做功；
③物体受到的力是否与物体运动的方向垂直？若是，说明不做功；若不是，说明要做功。
（2）判断做功正负的方法
①物体受到的力与物体运动的方向相同或物体受到的力与物体运动的方向成锐角时，物体受到的力做正功。
②物体受到的力与物体运动的方向相反或物体受到的力与物体运动的方向成钝角时，物体受到的力做负功。
（3）抓一点判断重力是否做功
重力的方向始终是竖直向下的，因此判断重力是否做功或是否克服重力做功只要看物体是否在竖直方向上移动了距离即可。即只要物体的高度发生了变化,那么重力就做了功或者克服重力做了功。
例1．（2022·四川乐山·统考中考真题）下列四幅图中，力有对物体做功的是（ ）
A．推车未推动B．提着滑板水平前行
C．搬石未搬起D．用绳子提升物体
例2.（2022·山东潍坊·统考中考真题）如图所示，某同学用锤子敲击钉子，将钉子钉入木板中，下列分析正确的是（ ）
A．钉尖很尖锐是为了减小压强B．钉入木板后的钉子没有惯性
C．敲击过程中钉子对锤子无作用力D．敲击过程中锤子对钉子做功
考点2.力对物体做功多少的比较
方法：两种方式比较力对物体做功的多少
（1）定性分析：
①力大小相同时，物体在力的方向上移动的距离越大，做功越多。
②物体在力的方向上移动的距离相同时，力越大，做功越多。
（2）定量计算：应用公式W＝Fs进行计算，再比较做功的多少。
例3.（2022·浙江杭州·中考真题）现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（ ）
A．W甲＞W乙＞W丙B．W甲＜W乙＜W丙
C．W甲＝W乙＝W丙D．W甲＝W乙＜W丙
考点3.功的基本计算
方法：紧扣公式W=Fs中F与s的对应性解题
在应用公式W＝Fs进行解题时，一定要注意F与s的对应性：（1）F与s对应同一个研究对象；(2)物体受力的同时要移动距离，在移动距离的同时要受力，s是物体在F的作用下移动的距离，二者的方向不能垂直。
例4.（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）下列数据与实际最接近的是（ ）
A．呼和浩特市2022年中考物理试卷，其宽度约为50cm
B．正常人一分钟脉搏跳动约为70次
C．一枚一元硬币的质量约为50g
D．将两个鸡蛋匀速举高1m做的功约为10J
例5.（2022·山东日照·统考中考真题）物理课上，喜欢动手的小明帮助老师搬运实验器材，器材所受的重力为，距离讲台的水平距离，距离讲台面的竖直高度，如图所示。小明先用的时间在M点将器材匀速竖直搬起，再匀速直线运动到达讲台的N点。小明水平移动器材时，速度大小为___________、对器材做的功为___________J。
例6.（2022·浙江绍兴·中考真题）长度均为20厘米的相同均质木块A、B平放在水平桌面上，从图示位置开始推木块。当F为3牛时，木块静止；当F为6牛时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，2秒后木块A掉落；继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。
（1）推力为3牛时，AB整体受到摩擦力为______牛；
（2）木块A在桌面上匀速运动的速度大小为______米/秒；
（3）从开始推动到木块B掉落的过程中，推力共做功______焦。