(共40张PPT)
第十章 机械与人
第三节 做功了吗
下列词语中的“功”有什么含义:
功劳,立功——--------
大功告成,事半功倍——--
贡献
成效
你知道吗?
力学中的“做功”是什么意思呢?
物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思在里面。
怎样才叫做功?
产生怎样的效果
才是做功呢?
活动1
找共同点
分析以下做功的实例,找一找它们有哪些共同点,你认为一个物体对另一个物体做功的必备条件(或必要因素)是什么?
怎样才叫做功?
马拉板车在拉力方向上前进一段距离,我们说马的拉力对车做了功.
这个力有成效
怎样才叫做功?
S
F
人用拉力F拉物体,物体在拉力F方向上升高了距离S,人对物体做了功。
这个力有成效
怎样才叫做功?
小孩用力推车,车在推力F的方向上移动了一段距离s。小孩对车做了功。
F
s
F
这个力有成效
怎样才叫做功?
吊车的作用力F使货物在力的方向上移动一段距离s,吊车对货物做了功。
F
s
这个力有成效
怎样才叫做功?
2.课堂活动
① 物体受到力的作用,但物体静止不动,在力的方向上没有通过距离,这个力对物体
没有做功
累死啦!
纹丝
不动!!
2.课堂活动
② 物体在运动方向上没有受到力的作用,由于
无力有距离不做功
冰柱在光滑的冰面上滑动
惯性通过了一段距离,没有力对物体做功。
2.课堂活动
力和物体运动方向
垂直时力不做功
③ 物体受到力的作用,物体也在运动,但运动方向与力的方向始终垂直,即物体在力的方向移动距离为零,
没有做功
请同学们归纳一下,前面做功的实例有什么共同点
共同点——有作用力,在力的方向上通过一定距离。
归纳:做功的两个必要因素:
①作用在物体上的力F 。
②物体在力的方向上通过距离s 。
二者缺一不可
怎样才叫做功?
不做功的三种情况
①F≠0 , s=0 有力,没距离 ——劳而无功
②F=0 , s≠0 没力,靠惯性移动距离 ——不劳无功
③F≠0 , s≠0且F⊥s有力有距离,它们方向垂直
——垂直无功
①用力推石头,但没有推动。
v
②一物体在光滑水平面上靠惯性匀速滑动。
③吊车吊着货物沿水平方向移动了一段距离。
F
F
s
下面情况做功了吗?
怎样才叫做功?
1:小车陷入草地中,农夫用力没能推出,农夫对小车做功吗?
考考你!
考考你!
2:锤子对钉子做功了吗?
3:期中考试没有考好,小卫无精打采地走在回家路上,小卫对书包做功吗?
考考你!
4:考得再差,也得回家啊!请问,下列情景中,小卫对书包是否作功?
考考你!
5:用手将抽屉推好,手对抽屉作功了吗?
考考你!
6:小明从楼上摔了下来,摔得鼻青脸肿的,什么力对小明作了功?
考考你!
合作探究
19
动手试试:“拾起---托着-----平动-----举起----停滞”这五个动作中,哪些动作对课本做了功!为什么?
机械功定义:
物理学中:把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功,简称功。
F
s
A
B
怎样才叫做功?
甲、乙、丙三 个过程中,哪一图中对物体做的功最多?
F
甲
h
乙
h
2
F
2
F
丙
h
2
归纳——
通过甲乙对比可知:在通过相同的距离时,作用在物体上的力越大,做功越多;
通过乙丙对比可知:作用在物体上的力相等时,物体在力的方向上通过的距离越大,则做功越多。
怎样计算功?
物理学中规定:
1、功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
2、功的公式:功=力×距离
W=F·S
(注意:S指 F的方向上移动的距离;如果是举高物体做功,W=FS=Gh )
3、功的单位:焦耳 简称焦 符号J
1N·1m=1J
怎样计算功?
信息窗焦耳(J.P.Joule,1818-1889)是英国物理学家。焦耳的主要贡献是测定了热和机械功之间的当量关系。此外,他在电学和磁学方面也有贡献,而且对蒸汽机的发展做了不少有价值的工作,还率先计算了有关气体分子的速度。人们为了纪念他对科学发展的贡献,将功和能量的单位以他的名字“焦耳”来命名。
①将两个鸡蛋举高一米所做的功?
W=Fs=1N×1m=1J
②体重为500N的学生从1楼上到3楼所做功?
W=Fs=500N×6m=3000J
③将一瓶500ml的矿泉水从地上拿到2m高的位置所做的功?
W=Fs=Gh=mgh=0.5kg×10N/kg× 2m=10J
感受做功的大小
怎样计算功?
如图在平地上用50N的水平推力推动重100N的箱子匀速前进20cm,推箱子的小朋友做了多少功?1、定F:a.明确哪个力做功b.落实力的三要素2、定s:a.分析起点和终点b.落实F方向上的s3、统一单位、列式计算、规范表达。01功的计算: 2、当推力撤去后,箱子由于惯性在水平面上又继续前 进了5cm,这时小朋友是否有作功?
3、如果把这个箱子匀速举高1.5m,他做了多少功?
4、 如果改用动滑轮匀速拉物体,他又做了多少功?
10m
50N
100N
②箱子在惯性作用下,向前运动,小朋友没做功,因为 F=0,不劳无功
③W
=Gh=100N×1.5m=150J
①由W=FS得推箱子做功 W=50N×0.2m=10J
解:
拉动滑轮的力做功W =F S=25N×0.4m=10J答:略④改用动滑轮拉箱子时,依题,此时作用在动滑轮上的拉力。有没有既可以省力又可以省距离的机械呢?FGGFhsFs=G/3×3h=GhFs=G/2×2h=GhFhGGFs使用任何机械时都不能省功!总结:
同体性
同时性
同向性
力和物体移动的距离必须对应同一物体。
力和物体移动距离必须对应同段时间。
初中阶段力和物体移动距离在方向上必须一致。
公式W=Fs的运用说明
力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功,简称功。
①有力无距离 ( S=0 ,劳而无功 )
②有距离无力 ( F=0, 不劳无功 )
③力和通过的距离方向相垂直(F⊥S,垂直无功)
①、有力作用在物体上
②、在力的方向上通过一段距离
3、不做功的三种情况
①、公式: W=F S
②、单位:焦耳 J 1J=1 N m
2、做功的两个必要因素:
1、定义:
4、功的计算:
功
课堂总结
(来自《教材》)
若一果农挑起两筐苹果站着不动,他对这两筐苹果做功了吗?为什么?
1
解:没做功。因为果农站着不动,苹果没有在竖直方向上通过距离,所以没做功。
在水平地面上,用60 N的水平拉力拉重100 N的木箱,使木箱沿拉力方向前进5 m,拉力所做的功等于_____J,重力所做的功等于_____J。
2
300
0
如图所示,冰壶从出发点A被运动员推着运动6.0 m后,在B点被推出,沿冰道运动30.0 m到O点停下来。被推出去的冰壶停下来,是由于______________________;从A点到O点运动过程中,若运动员对冰壶的推力是10 N,则运动员对冰壶做的功是________J。
3
(来自生活现象)
冰面对冰壶有摩阻力
60
小兰在香港海洋公园里搭乘自动扶梯(如图)。若小兰质量为40 kg,随扶梯上升高度约为112 m,求扶梯对小兰至少做了多少功。(g取10 N/kg)
4
解:W=Fh=Gh=40 kg×10 N/kg×112 m=4.48×104 J。
5
(来自中考题)
【中考·永州】小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离s,该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙。关于做功大小的下列说法正确的是( )
A.W甲<W乙<W丙
B.W甲>W乙>W丙
C.W甲=W乙=W丙
D.W甲=W乙<W丙
易错点:干扰条件导致判断错误
C
【中考·杭州】在台球比赛中,选手推动球杆撞击白球,白球发生运动后碰撞其他球。以下说法正确的是( )
A.在水平桌面滚动的球受到了重力,重力对它做了功
B.手推动球杆前进时,手对球杆做了功
C.桌面对球的支持力做了功
D.白球撞击黑球后没有静止,是因为人的手还在对白球做功
6
B
俗话说:人家坐轿我骑驴,回头看看推车汉——比上不足,比下有余。轿夫对人的力是向上的,驴对人的力也是向上的,推车汉推车的力是向前的,当他们在水平地面上行走时,____________(填“轿夫对人”“驴对人”或“推车汉对车”)做了功。
7
(来自生活现象)
推车汉对车
(来自中考题)
【中考·北京】水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动了一段距离,则下列判断中正确的是( )
A.重力对购物车做了功
B.支持力对购物车做了功
C.推力对购物车做了功
D.没有力对购物车做功
8
C
THANKS
谢谢聆听