(共13张PPT)
第五节 功 的 原 理
集思广益:要把一重物提高,你有哪些办法?
(1)直接提高
(2)用杠杆提高
(3)用滑轮(组)提高
(4)用斜面提高
功的计算公式是什么?
W=FS
W=Gh
克服重力做功的计算公式?
3、使用简单机械有什么好处呢?
(1)有的省力 (2)有的省距离 (3)有的改变力的方向
思考问题: 使用机械能不能省功呢?
学习目标:
1、通过实验知道动滑轮、斜面等机械都不省功;
2、会用功的原理进行简单的应用;
3、经历探究过程,体验“实验+推理”的科学方法。
【设计实验】
1、测出物体的重力G和物体被提起的高度h,算出W不用
2、使用机械把该物体提高相同的高度,测出加在机械末端的拉力F和该力作用点移动的距离s,算出W用。
3、比较两个功的大小。
【实验探究】
一、探究“用机械做的功”和“不用机械做的功”之间的大小关系
小组讨论,确定实验方案。
分工合作,记录数据,计算并分析数据。
物体重力
G/N 钩码提升的高度h/m 不用机械做的功W不用/J 所用机械 机械末端的拉力
F/N 机械末端移动的距离s/m 用机械做的功W用/J
【实验数据】
【实验数据1】
钩码重
G/N 钩码提升的高度h/m 不用机械做的功W不用/J 所用机械 机械末端的拉力
F/N 机械末端移动的距离s/m 用机械做的功W用/J
动滑轮1(大)
动滑轮2(中)
动滑轮3(小)
【实验数据2】
钩码重+木块
G/N 钩码提升的高度h/m 不用机械做的功W不用/J 所用机械 机械末端的拉力
F/N 机械末端移动的距离s/m 用机械做的功W用/J
斜面1(铺毛巾)
斜面2(铺棉布)
斜面3(木板)
实验表明:
使用机械时人们所做的功,都大于不用机械时所做的功。 W用 > W不用
★讨论分析:使用机械时,W用 > W不用的原因可能是什么?
(1)实际机械: W用> W不用
通过实验数据,你分析出W用和W不用之间的关系了吗?
(2)理想机械: W用 = W不用
即W用≥ W不用
(不计绳重、动滑轮的重力和摩擦力时为理想情况)
推理:绳重、动滑轮的重力和摩擦力为零时
动滑轮的重力、绳子重力和摩擦力
W用 = W不用
使用机械时人们所做的功,都不会少于不用机械所做的功,即使用任何机械都不能省功。
二、功的原理
三、功的原理的应用
斜面
斜面是一种省力机械!
你能解释它为什么能省力吗?
例题讲解
(课本85页):
解:物重G=mg=120 kg x 10 N/kg=1200 N
由于斜面没有摩擦,根据功的原理,可得:
Fl=Gh
F=Gh/l
=
=400 N
1200 N x 1 m
3 m
W用=W不用
将物体提高相同高度时,斜面越长越省力.
斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一(理想情况时)。
l
生活中有没有一种既省力又省距离机械呢?
通过这节课的学习,你有什么收获?
课堂小结:
功的原理:使用任何机械都不省功。
即W用≥ W不用
实验探究方法:实验+推理
1、一人把100N的重物送到10m高的楼上采用下述三种方法:用手直接提、使用动滑轮、使用滑轮组,若不计摩擦和滑轮的重力,在上述三种情况下,做功情况是( )
A、用手直接提时最小;B、使用定滑轮时最小;
C、使用滑轮组时最小;D、三种情况一样大.
2、如图所示,将同一个物体分别沿AB和AC
两个光滑斜面匀速拉到顶端。两次的拉力分别
为F1和F2,两次做的功分别为W1和W2,则F1___F2,
W1____W2。(两空都选填“>”、“<”或“=”)
3、利用动滑轮把一个重物提高2m,人做功2000J。
不考虑动滑轮的自重和摩擦,则这个物体所受的重力是多少?
随堂检测:
D
<
=
G=
W
h
=
解:
2000J
2m
= 1000N
本节课结束!谢谢!