功
一.学习目标:
1.知道力学中的功的含义。
2.理解力学中做功的两个必要的因素。
3.记住功的计算式和单位,会用公式进行简单计算。
二.自主学习:
1.温故知新:(1)力的三要素是力的
、
、
。
(2)省力杠杆的优点是
,缺点是
;费力杠杆的优点是
,缺点是
。
三.探究学习:
(一)机械功:
1.提出问题:为什么机械不能既省力又省距离?
2.机械功的定义:
机械功:物理学中把作用在物体上的
和
的乘积叫做机械功。
简称功,功用字母
表示。
(二)如何才算做功
1.分析下列做功的例子,说出什么才叫做功以及做功条件:
如图A所示,起重机对木箱施加
方向的拉力,且木箱在
方向
移动了一段距离,起重机才对木箱做了功;马对车施加
方向的拉力,且车在
方向移动了一段距离,马才对车做了功;在C、D两图中,人对石头没有
做功,是因为
。
2.做功的两个必要条件:一是
;二是
。
3.判断在下列情况中,力对物体做功了吗?(选择填:“做功”或“不做功”)
(1)在A图中,推力对车
;(2)在B图中,人对杠铃
;(3)在C图中,
人对箱子
;(4)在D图中,人对米袋
;(5)在E图中,拉力对物体
,
地面对物体的支持力
;(6)在P图中,人对已经推出的铅球
;
4.在下列下列情况中,人对皮箱做功的有
;没有对皮箱做功的有
。
(1)人用力提放在地上的皮箱,但没有提起
(2)人再一次用力把箱子提起
(3)人用力提着皮箱在原地不动
(4)人提着箱子在水平路面上走了50米
(5)人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上
(6)人提着皮箱在电梯中匀速上升
(7)人把箱子放在电梯上,电梯从一楼上升到十楼
5.水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,则下列判断
正确的是(
)
A.文具盒所受重力做了功
B.文具盒所受支持力做了功
C.文具盒所受拉力做了功
D.没有力对文具盒做功
6.在下列所述的四种情景中,人对物体做功的是
(
)
A.大力士拉着汽车缓慢前进
B.妈妈抱着孩子站立不动
C.小孩拎着水桶沿水平方向匀速运动
D.工人用撬棒撬石头,但没撬动
(三)功的计算:
1.思考:功的大小和哪些因素有关?阅读教材P196~197完成下列填空:
2.功的计算:功等于
和物体在
的乘积。
3.功=
×
;数学表达式为:
。
如果是把重为G的物体匀速举(或提)高h,则举(或提)物体所做的功为
(用字母表示这个公式)
4.功的国际单位是:
,简称
,这个单位用字母
表示。
1J=1N·m,表示的物理意义是:
。
例:将2个鸡蛋匀速举高1m所做的功为
J。
5.功的变形式:求力:F=
。求距离:s=
。
典型例题2:放在水平地面上的重1000牛的箱子,在20牛的水平推力作用下移动了3米,推力F
对物体做功
J,重力做功
J,支持力做功
J。
例1.小明把放在水平地面上的质量为20kg的箱子匀速举高1.5m
,然后水平方向移动4m,
则整个过程小明对箱子所做的功为
J。(取g=10N/kg)
例2.一个同学用50N的水平方向的力将一只重为5N的足球沿水平方向踢了出去,足球在地
上滚了40米才停下来。在球滚动的过程中,脚对球做的功是(
)
A.
0J
B.
200J
C.
2000J
D.
条件不足,无法计算
四.反思小结:
1.做功的两个要素是:(1)
;(2)
。
2.功等于力和物体在力方向上通过的距离的
,公式为:
。
3.
功的国际单位是:焦耳,简称
,用J表示。1J=
。
五.
课堂反馈:(题中g=10N/kg)
1.重为20N的物体受10N的拉力,并沿拉力方向匀速前进了5m,拉力对物体做功
J。
重力做的功是
J,支持力做的功是
J。
2.起重机的钢绳吊着质量为2000kg的货物,当货物以0.5m/s的速度匀速上升时,钢绳的
拉力是
N。若货物上升用了12
s,起重机对货物做的功为
J。
3.物体在光滑的水平面上运动,乙物体在粗糙的水平面上运动,现在用相同的水平推力,分别使甲乙沿相同的方向移动相同的距离,两次做功分别是W甲和W乙,则W甲
W乙。
(填“小于
”“等于”或“大于”)
4.甲乙两个集装箱的质量相等,用起重机将甲集装箱以1m/s的速度提升10m,将乙集装箱以
2m/s的速度提升同样的高度,则有W甲
W乙。(填“小于
”“等于”或“大于”)
5.下列哪种情况中作用力对物体做了功(
)
A.用50N的力提着水桶沿水平地面前进10米
B.男子举重运动员举着重1700N的杠铃停留3秒
C.用50N的力提着书包从一楼走到三楼
D.铅球受到手的推力,离手后通过9米距离
6.某人用50N的力把重20N的物体竖直向上移动了2米,该人做功(
)
A.40J
B.60J
C.100J
D.140J
7.某同学用50N的力将足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是(
)
A.750J
B.150J
C.没有做功
D.做了功,但条件不足,无法确定
8.两辆车的重力分别是100N和500N,用200N的力都使它们前进了15m,则(
)
A.拉大车做的功多
B.拉小车做的功多
C.拉力对两车做的功一样多
D.无法比较
9.起重机将1000N的重物匀速竖直提升5m后,又把重物水平移动了4m,则起重机对重物所
做的功是(
)
A.7000J
B.5000J
C.3000J
D.2000J