(共27张PPT)
1.图中物体受到几个力的作用?
2.什么力对物体的向上移动作出了贡献?
重力、拉力
拉力
想一想
1.知道功的概念,会判断是否对物体做功。
2.会计算物体做功多少
3.知道使用任何机械都不省功。
推力对大石头的移动作出了贡献吗?
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
拍出去的网球在光滑地面上滚动
有力对网球的移动作出了贡献吗?
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
上面展示的三幅图中,有的力对物体移动有贡献,有的力则对物体移动没有贡献。
为了评价机械的功效,人们提出了“功”的概念,物理学中“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思在里面。
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
一、功的定义
物理学中把力和物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做机械功,简称功。
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
F
F
s
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。
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
F
s
叉车的举力F将货物移动了一段距离s,我们说叉车的举力对货物做了功,或简单地说叉车对货物做了功。
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
s
锤子对钉子的锤力F使钉子移动了一段距离s,我们说锤子的力对钉子做了功,或简单地说锤子对钉子做了功。
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
做功的共同点:
1.物体受到了力的作用;
2.物体在力的方向上移动了一段距离。
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
二、做功的两个必要因素是:
①有力作用在物体上 F
②物体在这个力的方向上移动了
一段距离 s
1.必要因素
必须需要,缺一不可
怎样判断是否对物体做功?
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
它们都做功了吗?
有力无距离,不做功。
有力但没在力的方向上移动一段距离,不做功。
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
提着小桶在水平路上匀速前进。
v
光滑的冰面
水平方向上移动了距离,但水平方向上没有受力
有力有距离,但力与距离垂直。
所以没有做功。
所以没有做功。
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
2.你能总结出物体在什么情下不做功吗?
①物体受到力的作用,但保持静止状态
F≠0 s=0,劳而无功
②物体在运动方向上不受力的作用,由于惯性而运动
F=0 s≠0, 不劳无功
③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
目标1:知道功的概念,会判断是否对物体做功。
小车陷入草地中,农夫用力没能推出,农夫对小车做功了吗?
思考:生活中下列实例是否做功 ?
F≠0 s=0,劳而无功
波比从楼上摔了下来,摔得鼻青脸肿的,什么力对波比做了功?
波比受到的重力对波比做了功
三、怎样计算功
功=力×距离
W = Fs
1.功的计算公式:
2.功的单位和物理意义:
牛(N)
米 (m)
焦耳(J)
即:1 J=1 N·m
W = Fs
1 J的物理意义:
1 N的力使物体在力的方向上通过1 m的距离
单位:焦耳
目标2:会计算物体做功多少。
英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学,在家跟父亲学酿酒,并利用空闲时间自学物理、化学。他很喜欢电学和磁学,对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究,后转向对功热转化的实验研究。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献,被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
焦 耳
例题1:质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的货物,一匹马拉着它将货物匀速运到了3 000 m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 N,求马运货时做的功。(g=10 N/kg)
解:马拉车所用的力与摩擦力大小相等方向相反,
F=F摩=800 N
马移动的距离s=3 000 m
W=Fs=800 N×3 000 m=2.4×106 J
答:马运货时做的功是2.4×106 J。
目标2:会计算物体做功多少。
例题2:在平地上,一小朋友用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?
10 m
50 N
100 N
解:W1=Fs=50 N×10 m=500 J
W2=F′s′=Gh=100 N × 1.5 m=150 J
已知:F=50 N, s=10 m, G=100 N, h=1.5 m。
求:W1和W2。
答:小朋友推箱子做了500 J的功,匀速举高做的功是150 J。
例3:如图所示,一个工人用600 N的力将一个物体提起,物体被提升2 m。滑轮重100牛,不考虑摩擦力,求:
(1)他所做的功是多少?
(2)克服物体重力做多少功?
解: (1)
S =2h=2×2 m=4 m
W1=FS =600 N×4 m=2400 J
(2)因为
所以,G物=1100N
W2= G物h =1100 N ×2 m=2200 J
答: 。
h
s=2h
物体克服重力做的功: W=Gh=G物 h物
S绳= 2h物
F1= G物
2
1
人拉力做的功: W=FS=1/2G物 ×2h物=G物 h物
使用动滑轮省力不省功。
目标3:知道使用任何机械都不省功
使用滑轮组省力不省功
F
F= G物
n
1
S绳 = nh物
物体克服重力做的功:W=FS=G物h物
人拉力做的功:W=FS=1/nG物 ×nh物=G物 h物
不考虑动滑轮重与摩擦
使用任何机械都不省功。
目标3:知道使用任何机械都不省功
一、功的概念
二、做功的两个必备因素
三、功的计算及单位
力和物体在力的方向上移动距离的乘积
1.有力的作用在物体上
2.物体在力的方向上移动一段距离
W=Fs
单位:焦耳 符号 J 1 J=1 N·m
1.重100 N的物体由于惯性在光滑的水平面上匀速前进
4 m,外力做的功为 J,重力做的功为 J。
2.放学后,某同学背着重40 N的书包沿水平路面走了
200 m,又登上大约10 m高的四楼才回到家。则他在回家的过程中对书包做的功约为( )
A.0 J B.400 J C.2000 J D.2400 J
0
0
B
课堂检测
3.奥运会上,我国运动员丁美媛获得女子75 kg以上级举重金牌,她的挺举成绩是165 kg。估算她在挺举全过程中对杠铃做的功为( )
A.3×102 J B.1×103 J C.3×103 J D.5×103 J
C
4.用200 N的力,在粗糙不同的水平路面上,沿水平方向分别拉重500 N和800 N的两辆小车匀速前进4 m,则( )
A.拉重车做的功多 B.拉轻车做的功多
C.拉两辆车做的功一样多 D.无法确定
C