初中八年级物理下册功基础知识讲解

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（高清课堂《功》功）作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。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、功的计算在物理学中，把力和在力的方向上移动距离的乘积叫做功。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、（2014秋•东莞市校级月考）对功的理解，下列说法中正确的是（）A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多B．物体通过的路程越长，作用力做功越多C．有力作用在物体上，并且物体移动了一段距离，则力一定对物体做了功D．物体在力的作用下，并沿力的方向移动了距离，则力做了功【思路点拨】正确理解不做工的三种情况：有力无距离，有距离无力，力和物体移动方向垂直。【答案】D【解析】A、作用在物体上力越大，但是不知道物体在力的作用下通过的距离，不能确定力做功多少；故A错；B、只知道物体在力的作用下移动的距离，但不知道力的大小也不能确定做功多少，故B错；C、若力的方向跟物体移动距离的方向垂直，物体通过的距离不是在力的作用下进行的，力对物体没有做功，故C错；D、物体在力的作用下，并沿方的方向移动了距离，则力做了功，正确，故选D。【总结升华】有力有距离，力对物体不一定做功，物体必须在力的作用下通过了距离，力对物体才做功。举一反三：【变式】（高清课堂《功》例1）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是【答案】D2、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．1500JB．150JC．15JD．1.5J【答案】B4、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W1和W2，则W1和W2的关系是（）ABCA、W1=W2B、W1W2C、W1W2D、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．300J500JB．300J0JC．500J300JD．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）【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0.2/61.2Svtmssm，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】（2015•上甘岭区校级模拟）某人用了50N的力，将重30N的铅球抛到7m远处，这个人对铅球做的功为（）A．350JB．210JC．0D．无法计算【答案】D【解析】由W=Fs可知，功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积，在推铅球的过程中，知道用力的大小，但不知道在力的方向上移动距离的大小，所以无法计算功的大小，故选D。