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第三节 做功了吗
第十章 机械与人
哪个力的作用对小车有了“成效”?有了“贡献”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
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。
s
F
货物受到一个向上的力F作用,
物理学中就说叉车托起货物的力做了功。
物体在力F的方向上移动距离s
并且这个力的作用下,向上移动了一段距离s,
力F作用的成效体现在物体被举高了。
机械功
FFs小孩的拉力F拉小狗移动了一段距离s,我们说小孩的拉力对小狗做了功,或简单地说小孩对小狗做了功。情景分析物理学中就说拉动物体的力做了功。通常而言,如果一个力作用在物体上,
物体在这个力的方向移动了一段距离,
我们就说这个力对物体做了功。
s
s
F
A
F
B
机械功
(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
功的两个必要因素
s
s
s
F
F
作用在物体上的力,物体在这个力的方向上移动的距离。
做功的两个必要因素
不动——不做功
无力——不做功
足球离开脚后,虽然继续滚动,但人不对它施加力了,因此人对球不做功。
人推墙时,虽然有力作用在墙上,但墙不动,因此人没有对墙做功。
力不做功的实例
s
物体水平移动,但受力竖直向上,即物体在力的方向上没有移动距离,因此拉力对物体不做功。
——不做功
下列事例中,人对物体做了功的是( )
A.举着杠铃原地不动
B.扛着米袋慢慢登上楼梯
C.提着水桶在水平地面上匀速前进
D.用300 N的力推汽车,汽车没动
B
思考
通过上面的几个例子你能总结出物体在什么情况下不做功吗?
一、物体受到力的作用,但保持静止状态
s=0,劳而无功
二、物体在运动方向上不受力的作用,由于惯性而运动
F=0,不劳无功
三、物体受到某力的作用,但运动方向始终与该力方向垂直
F⊥S,垂直无功
思考
怎样计算功?
1、物理学中规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积,即:功=力×距离。
2、功的计算公式:W=Fs
字母 物理量 单位
W 功 J
F 作用在物体上的力 N
s 物体在力的方向上通过的距离 m
注意:国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m,它有一个专用名称叫做焦耳,用符号J表示,1J=1N·m。
在平地上,用50 N的水平推力推动重100 N的箱子,前进了10 m,推箱子的小朋友做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5 m,他做了多少功?
解:W1= Fs =50 N×10 m=500 J
50 N
100 N
10 m
思考
课堂小结