第十一章 功和机械能导学案
第1节 功
【学习目标】1、能说出功的概念
2、能判断物体(力)是否做功
3、会运用功的计算公式进行简单的计算
【知识链接】詹姆斯·普雷斯科特·焦耳;1818年12月24日-1889年10月11日),英国 ( http: / / baike. / view / 3565.htm" \t "_blank )物理学家 ( http: / / baike. / view / 67012.htm" \t "_blank ),出生于曼彻斯特 ( http: / / baike. / view / 127481.htm" \t "_blank )近郊的沙弗特(Salford)。由于他在热学 ( http: / / baike. / view / 78151.htm" \t "_blank )、热力学 ( http: / / baike. / view / 78147.htm" \t "_blank )和电 ( http: / / baike. / view / 14957.htm" \t "_blank )方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章 ( http: / / baike. / view / 23595.htm" \t "_blank )(CopleyMedal)。后人为了纪念他,把能量 ( http: / / baike. / view / 14394.htm" \t "_blank )或功 ( http: / / baike. / view / 14447.htm" \t "_blank )的单位命名为“焦耳 ( http: / / baike. / view / 4336.htm" \t "_blank )”,简称“焦”;并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量。
【温故知新】1、放在水平桌面上的木块受到几个力的作用?画出它的受力示意图。
2、用细绳水平拉着木块在水平桌面前进时,木块受到几个力的作用,什么力对木块的移动作出了贡献?
3、你对"功"这个词怎样理解的?哪些人可以评功受奖? 你知道"劳而无功"的含义吗?
【探究新知】
一、自主学习
阅读课本P62-64,你一定能回答下列问题:
1、通常而言,如果一个 作用在物体上,物体在 上移动了距离,就说这个力对物体 。
2、力学力所说的功包含的两个必要因素:一个是_____________;另一个是________________________________________。
2、在力学中,哪种情况是力对物体做了功?小明与爸爸分别去推静止在水平地面上的同一辆小车,爸爸轻松地就将车推走,小明累得满头大汗也没有推动,父子二人都对小车做功了吗?
3、力学中,功等于 乘积。计算公式是 ,功的单位是 。
符号的意义及单位:W——功——焦耳(J)
F——力——牛顿(N)
S——距离——米(m)
功的单位:焦耳,1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。
二、合作探究
(一)功的概念和做功的两个必要因素
1、功概念的讨论
(1)观察课本P63页“想想议议”图11.1-2,这些做功实例中的共同点是:__________________
(2)观察课本P63页“想想议议”图11.1-2,力都没有做功,想一想这些力为什么没有做功 并写出原因:
甲图:没有做功的原因是:________________________________________________。
乙图:没有做功的原因是:________________________________________________。
展示对做功的概念和做功的两个必要因素的理解。
2、下列现象中,什么力对物体移动有贡献?什么力对物体做了功?
①人推小车前进 ②马拉车前进 ③起重机吊起重物
3、分析以下事例:
(1)当你端着一盆水不动时,你累吗?你有没有做功?为什么?
(2)人推木箱前进时,重力和支持力对木箱有没有做功?为什么?
(3)人提前水桶沿水平地面前进时,提力有没有做功,为什么?
(4)抛出的小球,在水平地面上滚动时,有没有力对它做功?
4、通过以上事例,你能归纳总结力对物体没有做功的三种情况吗?
(二)功的计算
根据功的计算公式,认真阅读课本P64页例题,结合做功的概念,你一定能完成以下各题:
5、重150N的物体在50N的水平方向的拉力的作用下,沿水平地面前进10m后拉力消失,物体又由于惯性向前滑动了2m、则拉力做的功是 ,重力做的功是 。
6、小明提着一个重10N的水桶,由一楼走上二楼,又沿水平走廊前进了5m,在这一过程中,小明对水桶做了 J的功。(一层楼高4m)
7、木工用F=100N的力拉锯,锯条移动的距离s=50cm,每拉一次据条深入木头的距离为3mm,要把厚30cm的木板锯断,他需要做多少功?
【达标检测】【基础训练】
1、判断下面各力是否对物体做了功。
(1)用力把杠铃举起,举力对杠铃 。
(2)举着杠铃不动,举力对杠铃 。
(3)把铅球推出去时(球离开手之前),推力对铅球 。
(4)铅球推出去以后在空中飞行时,推力对铅球____________ ,重力对铅球________。
2、重30N的物体在10N水平推力作用下,匀速前进了5m,在此过程中,推力对物体做的功为_______ J,重力对物体做的功为 _______ J。
3、吊车将重为2t的货物匀速提高4m,则吊车对货物的拉力等于 _______ N,对货物做的功等于_______J。(g取10N/kg)
4、在水平桌面上,将重为20N的木块沿直线匀速向前推了5m,所用的推力为4N,撤去推力后,木块由于惯性又前进了1m,则推力所做的功是 J,重力所做的功为 J.
5、如图11-1-1几种现象中,没有对物体做功的是( )
6、某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是( )
A 750J B 150J C 没有做功 D 做了功,但条件不足,无法确定
7、如图11-1-2所示三种情况下,物体在力F的作用下都沿接触面匀速移动了s的距离,则功的计算公式W=Fs ( )
A 只适于甲 B 只适于乙 C 只适于甲和丙 D 甲、乙、丙都适用
【能力提升】
8、一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S(如图11-1-3所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,关于它们之间的大小关系说法正确的是
A.W1<W2<W3 B.W1<W2=W3
C.W1=W2=W3 D.W1=W2<W3
9、抽水机把10 m3的水从矿井抽到地面,做了4.9×106J的功,这个矿井有多深?
10、体重为400N的同学,在考试中,一共做了20个引体向上,该同学身高1.60m,手臂长0.5m,则该同学在考试过程中共做多少功?
【学案整理】
【学法指导】
同学们在本节学习中应注意以下几个问题? 1.记住功的概念。物理学里的功与日常用语的“功”有什么不同? 2.掌握功的两个必要因素?是力对问题是否做功的前提。 3.记住功的公式?会用功的公式进行一些计算。
图11-1-1
图11-1-2
图11-1-3
光滑水平面
粗糙水平面
粗糙斜面
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