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第十一章 功和机械能
第1节 功
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第十一章
1.知道力学中做功的含义,能说出做功包含的两个必要因素;
学习目标
2.能判断出力是否对物体做功,能列举生活中关于做功的实例;
3.能用公式 W = Fs 进行简单的计算;
导入新课
“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。
导入新课
在叉车举高货物的过程中,力 F 对货物的运动有贡献吗?
F
s
叉车工作的成效——叉车用力托起货物,使货物在这个力的方向上发生位置的移动。即叉车托起货物的力对物体做了功。
讲授新课
力学中的功
s
1. 功
拉力对车做了功
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。
F
马拉车前进
讲授新课
力学中的功
s
F
F
起重机吊起货物
拉力对货物做了功
讲授新课
力学中的功
下列情境中,力 F 对物体是否做功?
跳水过程中
电梯上行过程中
举起杠铃的过程中
G
F支持
F
力 F 对杠铃做功
支持力对人做功
重力对人做功
讲授新课
力学中的功
学生背着书包水平运动
冰壶在平滑的冰面上滑行
下列情境中,力 F 对物体是否做功?
人用力推石头而没推动
F
F
力 F 对石头没做功
力 F 对书包没做功
没有力做功
讲授新课
力学中的功
2.做功的两个必要因素
缺一不可
物体在这个力的方向上移动的距离。
作用在物体上的力;
s
F
F
F
s
讲授新课
力学中的功
3.三种不做功的情况
没有做功(劳而无功)
人用力搬石头而没搬动
s=0
F≠0
讲授新课
力学中的功
没有做功(不劳无功)
s ≠ 0
F = 0
冰壶在平滑的冰面上滑行
讲授新课
力学中的功
没有做功(垂直无功)
提箱子在水平路上走
F≠ 0
s≠ 0
力的方向与运动方向垂直
讲授新课
力学中的功
有S无F;
有F无S;
F垂直S。
人用力推石头而没推动
冰壶在平滑的
冰面上滑行
学生背着书包
水平运动
讲授新课
力学中的功
1、只要有力作用在物体上,力就对物体做了功 ( )
2、物体只要移动了距离,就做了功 ( )
3、物体从高处落下重力做了功 ( )
4、有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就做了功( )
5、手提着重物在水平地面上行走,人做了功 ( )
6、人用力推车,但车未动,人没有做功 ( )
判断
讲授新课
功的计算
1.功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
2.公式:
1 J = 1 N m
3.单位:
4.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。
W = Fs
m
J
N
焦耳
焦耳(J)
讲授新课
功的计算
说明:
(1)单位要统一:F→N,s→m,W→J。
(2)清楚公式中两个物理量的含义:
F表示作用在物体上的力,
s表示的是在力F的方向上移动的距离
(3)做功的多少只由F与s的乘积决定,跟物体时做匀速直线运动还是做变速直线运动无关。
随堂练习
1.关于做功,下列说法正确的是( )
A.运动员举着杠铃不动时,人对杠铃的支持力做了功
B.扛着一桶纯净水上楼时,人对水桶的支持力做了功
C.拉着拉杆箱在水平地面上行走时,地面对拉杆箱的
支持力做了功
D.篮球离开手后继续在空中飞行的过程中,运动员对篮球做了功
B
随堂练习
2.小强用1000N的水平推力将重3000N的小车沿水平路面移动了500m,求小强的推力做功和重力做的功各是多少?
解:W1= Fs =1000 N×500 m=5×105 J
答:小强的推力做功5×105 J ,重力做功0J。
1000 N
3000 N
500 m
水平向前推时,箱子的重力与小车移动方向垂直
所以W2=0 J
随堂练习
3.小明同学积极参加社区服务活动,帮助邻居张奶奶将一袋15kg的米匀速背上15m高的六楼,上楼共用时3min。在此过程中,小明对这袋米做了多少功?(g取10N/kg)
解:G =mg=15kg× 10N/kg=150N
W=Fs=Gh=150N×15m=2250J
答:小明对这袋米做了2250J的功
课堂拓展
物体运动方向与力的方向相反时,力对物体做功吗?
电梯下行过程中
F支持
人克服支持力做功
汽车刹车的过程中
汽车克服阻力做功
如果力与运动方向相反,则可以称为克服某个力做功。
课堂小结
有力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功
有力 F 作用在物体上
沿力的方向移动一段距离 s
W = Fs
做功的两个必要因素
定义
功的计算
功
谢 谢 观 看!