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第十一章 功和机械能一、功
学习目标
1、掌握力学中的功的含义;
3、掌握功的计算公式和单位;
2、理解做功的两个必要因素;
4、会用公式进行计算;
两个箱子受力了吗?
受力了!谁有成效呢?
F
F
无成效!
有成效!
物理学中如果某个力对物体的移动做出了贡献,取得了成效,这个力对物体做了功。
s
F
F
F
s
物体受到了力的作用;
物体在力的方向上移动了一段距离。
共同点
叉车举高货物
F
s
一、力学中的功
注意:当力和物体在力的方向上通过的距离相反时,我们说物体克服这个力做功。
如果一个力作用在物体上,并且物体在力的方向上移动了一段距离,我们就说这个力做了功。
1.功:
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
二者缺一不可。
2、必要因素
s
你知道用什么标准来判断是否做功吗?
有力无距离
人用力推石头,推而没动,做功了吗?有没有收到成效?
没有距离:s=0
有力作用:F≠0
分 析
一、力学中的功
(劳而无功)
当你抱着一摞书不动时,你累吗?你对书做功了吗?为什么?
无力有距离
有距离: s ≠ 0
没有力作用: F = 0
冰壶在光滑的冰面上滑行人做功了吗?有没有收到成效?
分 析
一、力学中的功
S
(不劳无功)
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?
有力有距离,但力和距离垂直
F≠ 0
s≠ 0
力的方向与运动方向垂直
提滑板在水平路上前行,人对滑板做功了吗?
分 析
一、力学中的功
(垂直无功)
s
不做功
背着书包去学校,人对书包做功了吗?
3、不做功的三种典型情况
(1)有力无距离(劳而无功)
(2)有距离无力。(不劳无功)
(3)有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂 直的。(垂直无功)
一、力学中的功
功=力×距离
1.功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
W = Fs
公 式
二、功的计算
2.功的单位和物理意义。
(N)
(m)
( N · m )
即:1 J=1 N · m
W = Fs
意义:1 N的力使物体在力的方向上,通过1 m的距离时所做的功为1 J。
焦耳
二、功的计算
焦耳 J
例 质量为50 kg的雪橇上装载了350kg的原木。一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前行,将原木运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马的拉力做的功。( g取10N/kg )
解:∵ 匀速直线运动
答:马的拉力做的功是2.4×106 J。
∴ F= f = 800 N
W=Fs=800 N×3000 m=2.4×106 J
二、功的计算
举重运动员举起杠铃的过程,举力做了功。
只要有力作用在物体上,力就对物体做了功。
苹果从树上落下,重力对苹果做了功。
拉动小车在水平桌面上移动一段距离,桌子的支持力对小车做了功。
投篮过程中,当篮球离开手后,球在运动的过程中,人对球做了功。
1、判断下列说法是否正确,并说出为什么
√
×
√
√
×
随堂演练
2、某足球运动员在水平方向用25 N的力,将10 N的球沿水平地面踢出,踢出后球在地面上滚了30 m才停下来。在球滚动过程中,脚对球所做的功为( )。
A.750 J B.300 J
C.450 J D.0
D
3、起重机将2×104 kg的货物从地上吊起3 m高后,又在水平方向上移动5 m,求起重机做了多少功?
解:起重机的拉力等于货物的重力,在水平方向移动,拉力不做功,所以,起重机做的功为:
W=Fs=Gh=mgh
=2×104 kg×10 N/kg×3 m=6×105 J
练一练
物理上的“功”指什么?
功的单位是什么?
怎样判断力对物体做功了?
本课小结
功如何计算?
作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。
功=力×距离
W=Fs
1焦耳= 1牛·米
1J=1N·m
如果一个力作用在物体上,并且物体在力的方向上移动了一段距离,我们就说这个力做了功
作业布置
课本P64第1、2、4及练习册
谢谢聆听