(共21张PPT)
第十一章 简单机械和功
第三节 功
想一想:谁的贡献比较大?
在整修寺庙过程中,运砖上墙
甲和尚: 400N提高2m
乙和尚: 150N提高6m
讨论一下谁的贡献大,说出你的理由
功
力与物体在力的方向上通过距离的乘积是一个很有意义的物理量。在物理学中,我们称这一乘积为机械功,简称功
做功的两个必要条件
1、对物体要有力的作用
2、物体在力的方向上通过一段距离
人对物体做功了吗?
女同学从地上搬起一箱书籍
分析:女孩对箱子有力的作用 方向向上
书籍在力的方向上有移动距离
结论:女孩对物体做功了
人对物体做功了吗?
人用力去推陷在雪地里的汽车,没有推动
分析:有力的作用
但在力的方向没有移动距离
结论:有力无距离不做功
人对物体做功了吗?
用脚踢出足球,球在地面上滚动。滚动过程中,人对球做功了么?
分析: 有移动距离
但没有力的作用
结论:有距离无力不做功
人对物体做功了吗?
女同学背着书包沿水平方向前进,人对书包做功了吗
分析:学生对书包有力的作用,方向竖直向上
学生在水平方向有移动距离
结论:力的方向与距离的方向垂直
不做功
小结:
1、做功的两个必要条件:
(1)对物体要有力的作用.
(2)物体在力的方向上通过一段距离.
2、不做功的三种情况:
(1)有力,但在力的方向上无距离
(2)有距离,但在距离的方向上没有力的作用
(3)有力也有距离,但力与距离方向是互相垂直
F
小明沿楼梯,将重物从一楼提到二楼,问在此过程中小明有没有对重物做功?
回顾做功的两个必要条件
S1
S2
(1)对物体要有力的作用.
(2)物体在力的方向上通过距离.
S3
注意: 力方向上的移动的距离为S2
思考并讨论:
结论:力对物体做功
现在你能判断力对物体做功了吗?
但是你知道力对物体到底做了多少功吗?
功的公式
功= 力×距离
物理学中,把力与物体在力的方向通过的距离的乘积叫做机械功,简称功
W= F S
功的单位
1N的力作用在物体上,物体在力的方向
上通过1m的距离,力所做的功为1J
为了纪念英国的物理学家焦耳,把功的单位N·m称做焦耳,简称焦,符号:J.
焦 1J=1N·m
单位:
1焦耳的物理意义:
W
F
S
·
=
J
N
m
·
=
功的单位
将一只鸡蛋从地上捡起,并把它缓缓举过头顶,在这过程中对鸡蛋所做的功大约为1J。
例题:小明将质量为10kg的水桶从离井口3m的深处匀速提到井口,如图所示,在这一过程中,小明对木桶做了多少功?
分析:拉力F=G=mg =10kg×9.8N/kg
=98N
距离s=3m
解 由W=Fs得
W=Fs=98N×3m
=294J
答小明对水桶做了294J的功
练习:
1.一个质量为0.08kg的皮球从高处下落了5 m,重力对它做了多少功(g取10N/kg)
思考:
2.若你的教室在三楼,试估算你从一楼走到三楼要做多少功。
你学到了什么?
功的概念 做功的两个必要条件 功的公式与单位
利用公式进行计算
你还有哪些疑问?
(1)小明对箱子做了多少功,如果地面是粗糙的,小明对箱子又做了多少功:
(2) 重力做了多少功?
(3)若小明又把箱子匀速举高了1.5m,他又做了多少功?
【例1】小明用50N的水平推力推着重100N的箱子在光滑的地面上前进了10m。
练习
对物体做了多少功只取决于作用在物体上的力和该物体在力的方向上通过的距离,与其他一切因素都没有关系。( 比如运动方向、物体的质量,运动的速度、接触面的粗糙程度、时间等)
1.如右图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体上升了1m,人拉绳的力为250N。试问:人拉绳子做功为多少?
2.小明用200N的力将一个重5N的足球踢到20m远的地方,当球在滚动的过程中,小明对足球做的功是( )
A、100J B、0J
C、4000J D、无法确定
3.力F将质量为m的物体举高s米,做了W1的功;用同样大小的力将质量为m的物体沿斜面向上推进s米,做了W2的功;仍用同样大小的力将质量为m的物体在水平地面上推动了s米,做了W3的功,则( )
A、W1>W2>W3 B、W1=W2=W3
C、W1<W2<W3 D、无法比较
m
F
斜面
m
F
水平面
m
F
举高
B