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情景导入
语文词语中“功”的含义:
贡献
功劳 立功 ———
大功告成 事半功倍——
成效
物理学中的“功”吸收“贡献、成效”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献,取得了成效,可以说这个力对物体做了功。
第十一章 功和机械能
第1节 功
学习目标
1.通过观察、思考具体情境,能够判断力是否做功。
2.了解功的含义,通过分析,明确功的两个必要因素。
3.理解功的计算公式和单位,并学会简单的功的计算。
课前自学准备
课标要求
哪个力对小车的前进做了“贡献”?取得了“成效”呢?
用力拉在水平桌面上的小车,小车前进,则小车受到几个力的作用?
F支
G
F
F支
G
F阻
F 对小车做了功
F
F支
G
F阻
课堂教学展示
新课导入
叉车举高货物
F
s
课堂教学展示
进行新课
叉车
哪个力对货物的举高做了“贡献”?取得了“成效”呢?
物理学中,物体如果受到某个力的作用,并且移动了一段距离,我们就说该力产生了成效,做了功。
F
F
F
F
s
1.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,这个力对物体做了功。(功用W表示)
s
一、力学中的功
为了叙述方便,经常说施力物体做功
(例:马拉车,马做了功)
想想议议
下图是力对物体做功的两个实例,这些实例有什么共同特点?
马拉车
起重机吊起货物
马拉车
F
s
F
拉力对车做了功
起重机吊起货物
F
F
s
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。
2.做功的必要因素
s
s
F
F
F
s
F
总结:判断是否做功
议一议
(1)当你抱着一摞书不动时,你累吗?你对书做功了吗?
(2)冰壶运动员在比赛投掷冰壶后,冰壶在平滑的冰面上滑行,人对冰壶做功了吗?
(3)塔吊在水平面上运送物品,塔吊对物品竖直向上的拉力有没有做功?
没有做功(有力无距离)
分 析
s =0
F ≠ 0
人用力抱着
书不动
劳而无功
没有做功(有距离没有力)
分 析
s ≠ 0
F = 0
冰壶在平滑的冰面上滑行
不劳无功
s
分 析
F ≠ 0
s ≠ 0
力的方向与运动方向垂直
没有做功(力与距离垂直)
垂直无功
3.不做功的三种典型情况
(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。
F ≠ 0 s =0
(有力无距离)
F = 0 s ≠ 0
(有距离没有力)
F⊥s
(力与距离垂直)
F⊥s
练一练
如图所示的四种情境中,力对物体做功的是( )
A 有力推小车没有推动
B 物体在绳子拉力的作用下升高
C用力搬石头没有搬动
D叉车用力托着货物水平方向移动
B
思考:小明对物体的三次做功中,哪次做的功较多?
F
S
F
F
F
S
S
S
S
S
力 距离 功
1 F S W
2 F 2S 2W
3 F 3S 3W
结论:作用在物体上的力一定时,物体沿力的方向移动的距离越大,做的功越多。
思考:小明对物体的三次做功中,哪次做的功较多?
F
S
F
F
力 距离 功
1 F S W
2 2F S 2W
3 3F S 3W
结论:物体移动的距离一定时,作用在物体上的力越大,做的功越多。
3F
力 3F
距离 3S
功 9W
功=力×距离
功=力×距离
1.功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
W = Fs
公 式
功的计算
知识点二
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
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 J
功的单位:N·m
例1 用50 N的水平推力,使重150 N的箱子在水平地面上匀速移动2 m,求:推力和重力对箱子做的功?
课堂教学展示
随堂演练
G
F支
F
F阻
解:推力做功 W1= Fs =50 N×2m=100J
水平向前推时,箱子的重力做了多少功?
答:他推箱子做功500 J,举箱子做功150 J。
W3=Gs=150 N×2 m=300 J
把这个箱子匀速举高0.8m,举力做了多少功?
解:箱子被匀速举高
例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
课堂教学展示
课堂小结
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?
功如何计算?
做功的两个必要因素
功的计算公式W = Fs
功的单位:焦耳
功
作用在物体上的力
物体沿力的方向移动一段距离
1 J=1 N · m
s
F
F
1.从课后习题中3、4、5题;
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
布置作业