(共35张PPT)
哪个力的作用对小车有了“成效”?有了“贡献”呢?
用力F拉水平桌面上的小车,小车前进,则小车受到几个力的作用?
F支
G
F
F支
G
F阻
想想议议
叉车举高货物
F
s
物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献,取得了成效,说这个力对物体作了功。
功和机械能
“贡献”、“成效”
11.1 功
1.知道功的含义。能根据做功的两个必要因素判断出力是否对物体做功。
2.明确计算功的公式W=FS及表达式中每个物理量的物理意义和单位。
3. 会用公式W=FS解决实际问题中的功的大小。
学习目标
“功”是个多义词,有 “贡献”的意思,如功劳、立功;还具有“成效”的意思,如成功,事半功倍…….同学们还可以列举别出的含义。如丰功伟绩是贡献的意思,如大功告成有成绩、效果、成效的意思;力学所说的“功”包含有成效的意思,但是它还有更确切的含义。
功的解释:
物理学里的功主要偏重于“成效、效果”的意思,当然还有它本身的物理意义。
搬而不动
拉而不动
F
F
没有成效
目标导学一 力学中的功
将货物提高
拉小车前进
汽车受阻力滑行
F
F
f
有成效
力学主要研究“力和运动” 的关系,“功”它是指:
怎样才叫做功
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,就说这个力对物体做了功.功用符号W表示。(WORK)
功的定义:
通常而言,如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了功.
s
F
F
起重机吊起货物
拉力对货物做了功
(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。
必要因素
s
2、你知道用什么标准来判断力是否做功吗?
s
F
F
F
s
F
起重机吊起货物
马拉车
2.做功的两个必要因素:
(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。
没有做功
(劳而无功)
不做功的几种情况
2、没有距离 s=o
1、有力
分 析
没有做功
(不劳无功)
分 析
2、滑行了一段距离
S ≠0
1、没有力 F=0
冰壶在平滑的冰面上滑行时,人做功了吗?
没有做功
(劳而无功)
提箱子在水平路上走时做功了吗?
分 析
1、有力的作用F≠ 0
2、在力的方向上没有距离(力的方向与运动方向垂直)
小结:不做功的三种典型情况
有力无距离(不动无功)
有力有距离,但力和距离垂直(垂直无功)
无力有距离(不劳无功)
判断以下力对物体做了功吗?
(a)人用力推汽车,但没有推动。
(b)小鸟将虫子从地里叼起来。
(推力对汽车没有做功)
(小鸟对虫子做功)
练一练
阅读教材: (功的计算部分)
1.功的大小等于什么?
2.功的符号及单位分别是什么
3.功的计算公式及其每个符号所的物理意义和单位分别是什么
目标导学二 功的计算
功=力×距离
W = Fs
公 式
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。
1.功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
2.功的单位和物理意义
牛(N)
米 (m)
焦耳(J)
即:1 J=1 N · m
W = Fs
物理意义: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。
单位:焦耳
W = Fs
注意:
(1)F与s具有同时性:即在受力的同时移动的距离,移动距离的同时受了力;
(2) F与s具有同线性:即F与s在同一直线上;
(3) F与s具有同体性:即F与s对应同一个物体。
3.功的计算
焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学,在家跟父亲学酿酒,并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学,对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究,后转向对功热转化的实验研究。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献,被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
例题:质量为50kg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,求马的水平拉力做的功。
温馨提示:
1、使用公式求功之前,要明确是哪个力做了功
2、看物体运动的距离是否是在力的方向上(易错)
3、要注意单位的统一
解: 雪橇在平直路面上做匀速直线运动,马的水平拉 力与摩擦力大小相等即
F=F摩=800N
雪橇沿水平拉力的方向移动的距离
s=3000m
所以马的水平拉力做的功是
W=Fs=800N×3000m=2.4×106J
解题思路:
1、判断是哪个力做功
2、找出沿这个力方向上移动的距离
3、利用公式:W=FS求出功
功的计算
马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进400米,马的水平拉力做了3×105J的功,马的水平拉力是多大?
解: 车沿水平拉力的方向移动的距离
s=400m
因为马的水平拉力做的功是
W=3×105J
又因为W=Fs
所以马的水平拉力F=W/s=3×105J/400m
=750N
练一练
小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离,力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、
W丙,关于做功大小的下列说法正确的是( )
A. W甲<W乙<W丙 B. W甲>W乙>W丙
C. W甲=W乙=W丙 D. W甲=W乙<W丙
C
练一练
用200 N的力,在粗糙不同的水平路面上,沿水平方向分别拉重500 N和800 N的两辆小车匀速前进4m,则( )
A.拉重车做的功多
B.拉轻车做的功多
C.拉两辆车做的功一样多
D.无法确定
C
练一练
⒈ 功的两个必要因素:
⒉ 不做功的三种情况:
(1)、作用在物体上的力;
(2)、物体在力的方向上通过的距离。
①F≠0 , s=0(劳而无功)
②F=0 , s≠0(不劳无功)(物体靠惯性运动)
③F≠0 , s≠0且F⊥s(垂直无功)
3、功的计算公式:
W=Fs
F—力—牛(N)
s —距离—米(m)
W—功—焦耳(J)
课堂小结
1.下列四种情况中,人对物体做了功的是 ( )
A.推出去的铅球在空中飞行
B.快递员抱着邮件乘电梯上楼
C.用力推汽车但没推动
D.举着杠铃原地不动
B
目标检测
2.下列哪种情况力做了功?( )
A
目标检测
3.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
C
目标检测
4.关于功的概念,下列说法中正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,力就对物体做功
B.物体只要移动了距离,就有力对它做了功
C.只要有力作用在物体上,物体在力的方向上又移动了距离,则这个力就对物体做了功
D.有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就一定对物体做了功
C
目标检测
5、小刚提着重100N的水桶,匀速升高9m,小刚对桶做了多少功?
W=FS
=100N×9m=900J
=
G
h
G=100N
已知:
求:
解:
答:
小刚对桶做功W=
小刚对桶做了900J功
h=9m
目标检测
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