(共16张PPT)
功
导学设计
学点1 功的概念
观察:如图所示。
思考:
问题:如果对物体施了力,并使物体沿__________移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了机械功,简称功。
力的方向
学点2 功的两个必要因素
观察:如图所示。
思考:
问题:______和__________________________是机械功不可缺少的两个因素。
力
沿力的方向通过的距离
观察:如图所示。
思考:
问题1:足球运动员用力把足球踢出去以后,足球由于惯性在地面滚动。在足球滚动过程中由于运动员对足球______力的作用,所以运动员对足球也没有做功。
问题2:举重运动员举着杠铃在空中静止不动,运动员虽然对杠铃有力的作用,但杠铃在空中静止不动,所以运动员对杠铃______做功。
没有
没有
问题3:小学生背着书包在水平地面行走,虽然她背着沉重的书包,用了力,在行走过程也移动了距离,但力的方向与移动的方向________,该小学生对书包没有做功。
垂直
学点3 功的计算
观察:如图所示,工人在利用滑轮组提升重物的过程中是否做了功?做了多少功?
问题1:功等于_____________________和______________________________的乘积。表达式为________。
问题2:力的国际单位是______,距离(长度)的国际单位是______,按此运算功的单位是________,但为了纪念物理学家________在功的方面所作的贡献,后人以他的名称作功的国际单位。1 J=______N·m
作用在物体上的力
W=Fs
N
m
N·m
焦耳
1
物体沿力的方向通过的距离
类型一 判断物体是否做功
应用示例
例1 如图所示的情景中,关于力对杯子做功的描述正确的是( )
A.图甲:用力推杯子,杯子没有动,推力对杯子做功了
B.图乙:托着杯子长时间不动,托力对杯子做功了
C.图丙:托着杯子水平向右移动,托力对杯子做功了
D.图丁:托着杯子竖直向上移动,托力对杯子做功了
D
[方法指导]
不做功的三种情况:
(1)有距离无力—— 物体由于惯性向前运动。如某同学踢足球,球离开脚后飞出10 m远,足球飞出10 m远的过程中,人对球做功为零。
(2)有力无距离—— 物体受到力的作用,但没有移动距离,也就不可能在力的方向上通过距离,力对物体不做功。如一辆汽车停在路边,一个人用很大的力也没有推动它,推力对汽车不做功。
(3)力的方向与运动的方向垂直—— 物体受到力的作用,同时也运动了一段距离,但两者方向相互垂直,即在力的方向上没有通过距离,则这个力没有对物体做功。如手提水桶在水平地面上运动一段距离,水桶虽然受到手向上的拉力作用,但是由于手提桶的力始终竖直向上,跟水平地面垂直,所以在水平地面上走得再远,手的拉力对水桶也没有做功。
类型二 功的计算
例2 玩具汽车的重力是800 N,玩具汽车电动机的牵引力是50 N时,玩具汽车在水平地面上以1 m/s的速度匀速直线行驶了50 s,求:
(1)玩具汽车的重力做的功。
(2)这段时间里玩具汽车的牵引力做的功。
[易错警示]
在计算功时先要根据做功的两个必要因素判断力对物体是否做了功,若做了功,然后根据公式W=Fs进行计算。公式中的s是物体在力F作用下,在力的方向上通过的距离,注意力F、距离s的方向具有一致性。
课堂小结
功
做功的两个必要因素
作用在物体上的力
沿力的方向通过的距离
公式:W=Fs
单位:焦耳(J )
课堂反馈
1.如图甲所示,把报纸箱从地面上搬起来的力对报纸箱__________;如图乙所示,行走时向上搬报纸箱的力对报纸箱____________;如图丙所示,人用了很大的力推车,但车没有移动,这个力对车____________。(均选填“做了功”或“没有做功”)
甲 乙 丙
做了功
没有做功
没有做功
2.如图所示的几种情形中,所提到的力没有做功的是( )
D
3.一位同学沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼,该同学上楼做的功最接近( )
A.30000 J
B.3000 J
C.300 J
D.30 J
B
4.在水平地面上,用50 N的水平拉力拉重为100 N的小车,使小车沿水平方向前进5 m,则在此过程中,拉力所做的功等于_____J,重力所做的功等于_____。
250
0
再见