(共28张PPT)
10.3 做功了吗
沪科版八年级物理全一册课件
学习目标
知道力学中做功的含义。能说出做功包含的两个必要因素,并能判断出力是否对物体做功。能举出生活中关于做功的实例。
明确计算功的大小的表达式,以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。能应用公式W=Fs 进行简单的计算。
一、机械功
在生活、生产中,使用机械给我们带来方便。
省力
改变力的方向
省距离
不省力
省距离的机械
人们在使用机械时发现
不省距离
省力的机械
人们在使用机械时发现
问题:在利用机械为人们工作时,力和距离之间存在怎样的关系?
示例1:利用杠杆将重为G的物体提升高度为h时,所用的力等于F,动力作用点移动距离为S。
你的发现是:
h
F
s
G
示例2:利用动滑轮将重为G的物体提升高度为h时,所用的力等于F,动力作用点移动距离为S。
s
h
G
F
你的发现是:
在使用其它机械时人们发现了同样的情况,因此认为力和物体在力的方向上移动距离的乘积,是一个有意义的物理量。
机械功:物理学中把力和物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做机械功,简称功
机械功=力×物体在力的方向上移动的距离
①叉车把货物举高,货物受到哪些力的作用?
②哪个力对货物的移动产生了成效、做了贡献?
叉车对货物施加的向上的作用力
货物向上的移动一段距离
思考:
F
G
成 效
成效表示:
力×物体在力的方向上移动的距离
机械功
运动员对杠铃施加向上的作用力,杠铃向上运动一段距离,运动员对杠铃做了功。
二、怎样才算做功
马拉车
F
s
F
马对车施加向前的作用力,车向前运动一段距离,马对车做了功。
他们做功了吗?理由是什么?
1.搬而不动
2.推而不走
3.举着不动
s=0
F≠0
没有做功(劳而无功)
运动员对飞行的足球和铅球做功了吗?理由是什么?
没有做功(不劳无功)
s ≠ 0
F = 0
没有做功(垂直无功)
F≠ 0
s≠ 0
力的方向与运动方向垂直
人背着书包在校园走,人对书包做功吗?
通过上面的实例分析,物体(力)做功的必要条件是什么?
思考与总结
二者缺一不可
1.作用在物体上的力
2.物体在力的方向上通过一段距离
物体(力)做功的两个必要条件:
不做功的三种情况
(1)有力,但是在力的方向上通过的距离为零。
(2)有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用。
(3)有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂直的。
物理学中规定:功等于力跟物体在力的方向上通过距离的乘积。即: 功=力×距离
1.计算公式:
2.功的单位:
三、怎样计算功
信息窗
焦耳(J.P.Joule,1818.12─1889.10): 英国物理学家。致力于热功当量的精确测定达40年之久,他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系,为热力学第一定律的建立奠定了牢固的实验基础。
由于他在热学、热力学和电学方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章。后人为了纪念他,把功、能、热的单位命名为“焦耳”,简称“焦”。在初中,我们还将学习以他的名字命名的“焦耳定律”。
将一袋10kg的大米从地面扛到肩上,做功约150J。
将一个鸡蛋举高2m,做功约1J。
体重为600N的某学生从一楼走到二楼,做功约1800J。
将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举高,做功约10J。
3.一些力做功的大小
【例题】小明提着重100N的水桶,在水平地面上前进了10m,再走上高为3m,楼梯长为6m的石阶, 他克服水桶重力做了多少功?
功
做功的两个必要因素
不做功的三种情况
功的计算
①作用在物体上的力
②物体在这个力的方向上移动的距离
①有力无距离
②有距离无力
③力与距离垂直
W=Fs
课堂小结
1、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
课堂测试
课堂小结
2.下列几种情况,力对物体做功的是( )
A.人用力推桌子,桌子不动
B.人从一楼上到三楼
C.运动员举着杠铃不动
D.起重机吊着重物沿水平方向移动
B
3.一个人用同样大小的水平拉力拉着木箱,分别在光滑和粗糙的两种水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功,下列说法中正确的是( )
A.在粗糙的地面上做功多 B.在光滑的地面上做功多
C.两次做功一样多 D.条件不足,无法比较
C
4、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
5、在平地上,用50 N的水平推力推动重100 N的箱子,前进了10 m,推箱子的小朋友做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5 m,他做了多少功?
解:W1= Fs =50 N×10 m=500 J
W2= F’s ’=Gh=100 N×1.5 m=150 J
答:他推箱子做功500 J,举箱子做功150 J
50 N
100 N
10 m