11.1 怎样才叫做功 课件(共38张PPT)

(共38张PPT)
第十一章 机械功与机械能
11.1 怎样才叫做功
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课堂讲解
2
课时流程
力学中的功
功的计算
功的原理
逐点
导讲练
课堂小结
当堂检测
思考：请说出下列词语中“功”的含义：
功劳 立功——
大功告成 事半功倍——
在物理学中，什么是力学中“功”的物理概念呢？
贡献
成效
知1－导
1
知识点
力学中的功
搬而不动
拉而不动
F
没有成效
F
知1－导
将货物提高
拉小车前进
汽车受阻力滑行
F
F
f
有成效
物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意
思在里面。
归 纳
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，这个力的作用就显示出
成效，就说这个力对物体做了功。
功用符号W表示。
知1－导
定义
知1－讲
起重机和直升飞机吊起重物都是做功的实例，你们知
道力为什么做功了吗？
有力作用在物体上。
物体在力的方向上移动了一段距离。
原因
知1－讲
谁能归纳出做功的两个必要因素是什么？
(1)作用在物体上的力
(2)物体在这个力的方向上移动的距离
这两个因素是严格的，缺一不可
做功实例
知1－讲
人用力推大石头而没推动
举重运动员在把杠铃举起后在高处停留5秒过程中是否做功？
分 析
s＝0
F≠0
没有做功(劳而无功)
“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”
知1－讲
冰壶在平滑的冰面上滑行
分 析
s≠0
F＝0
没有做功(不劳无功)
“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”
知1－讲
分 析
s≠0
F ≠ 0
没有做功(劳而无功或垂直无功)
提箱子在水平路上走
F⊥s
“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”
知1－讲
不做功的情况
1. 有力，但是在力的方向上通过的距离为零。
2. 有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。
3. 有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的。
知1－讲
如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是(　　)
【例1】
B
本题中表述的四种情景，既有力也有距离，但如果力
和运动的方向垂直，这种情况下力不做功。
【导引】
总 结
知1－讲
力对物体做功，一要有力，二要有距离，三是距
离必须在力的方向上。
知1－练
如图所示，一名妇女推着童车轻松地前行；一名男士用很大的力推汽车，但汽车没有被推动。这两人谁做的功多？为什么？
1
知1－练
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
2
2
知识点
功的计算
功有大小，那么怎么来计算功呢？
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积
计算公式：W = Fs
功的单位：焦耳，简称焦，符号J
1J = 1 N·m
知2－讲
计算
用1N的力使物体沿着力的方向移动1m的距离，则该
力对物体做了1J的功。
知2－讲
说明：
1. 使用W＝Fs 时，注意单位的统一。
2. 做功的多少只由W＝Fs决定，与物体的质量，速
度，运动方向，是否有摩擦无关。
知2－讲
公式W＝Fs的运用
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。
知2－讲
晓红的九年级物理课本掉到地面上了，她要将该课本从地面拿到课桌的桌面上，至少需要做的功为(　　)
A．0.1 J　　　B．2 J　　　
C．10 J　　　D．30 J
【例2】
B
知2－讲
由功的计算公式W＝Fs可知，要求功必须知道作用
在物体上的力F和物体沿力的方向通过的距离s。
拿起物理课本所用的力至少等于物理课本的重力，
估计课本重G＝mg＝0.3 kg×10 N/kg＝3 N；
把物理课本从地面拿到桌面上，课本上升的高度约
为s＝0.7 m，则W＝Fs＝Gs＝3 N×0.7 m＝2.1 J，
故应选B。
【解析】
总 结
知2－讲
对于估算类问题，不要盲目看结果，要善于与相
接近的问题对比，要重视过程的估算，对于力和距离
的估算，可以参考常见物体的一些物理量。如中学生
体重约为500 N、身高约为1.6 m、一层楼高约为3 m等。
知2－练
1
一辆汽车在平直公 路上匀速行驶160 m。在此过程中，汽车牵引力做功 8.0× 104 J。这辆汽车的牵引力有多大？
小明将放在水平桌面上的物理课本沿水平方向匀速拉动0.5 m，所用的水平拉力为1 N，则拉力做功为________J。
2
知3－讲
3
知识点
功的原理
研究表明：省力的机械必然费距离；省距离的
机械则一定费力。而功等于力乘以距离，所以
既省力又省距离的机械是不存在的。
知3－讲
使用任何机械都不省功，这就是功的原理。
定义
回顾与拓展
理解
知3－讲
使用理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)时，
人们所做的功(Fs)等于直接用手对重物做的功(Gh)。
使用机械可以给人们带来方便。
例如：使用省力杠杆可以省力；使用费力杠杆可以省
距离；使用定滑轮可以改变用力的方向等。
不过，根据机械功原理：省力的机械一定费距离，省
距离的则一定费力；既省力又省距离是不可能的。
知3－讲
【例3】
C
B
C
A
知3－讲
根据机械功原理，在理想情况下，用机械与直接用手
做的功相等，同一个物体沿不同斜面上升到同一高度，
都是克服物体的重力做功的过程。重力相同，提升高
度相同，推力所做的功就相同，故W1＝W2＝W。而推
力做功W＝Fs，当W一定时，s越长，所需要的推力F
就越小，故有F1【解析】
总 结
知3－讲
在不考虑摩擦及机械自重时，可运用机械功原理
进行力、距离的分析与计算。若考虑机械自重及摩擦，
人们对机械所做的功(W2)大于人直接对物体做的功
(W1)，即W2＞W1。
知3－练
1
下列说法中正确的是(　　)
A．省距离的机械可以省功，但一定费力
B．省力的机械可以省功，但一定费距离
C．省距离的机械可以省力，但不能省功
D．省力的机械一定费距离，但不省功
知3－练
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骑自行车上坡的人常走“S”形路线，是为了(　　)
A．可以省力、省功 　　
B．不能省力、省功
C．不能省力，但可以省功 　　
D．能省力，但不能省功
做功不可缺少的两个条件：力和力的方向上的距离
功的计算：W＝Fs
功的原理：使用任何机械都不省功
功
1.功的计算：(1)公式： W＝Fs。
(2)注意：力与物体移动的距离在方向上必须一致、力与
物体移动的距离必须对应于同一物体。
2.不做功的三种情况：(1)不劳无功：物体没有受到力的作
用，由于惯性通过一段距离。
(2)劳而无功：物体受到了力的作用，但保持静止状态。
(3)垂直无功：物体受到了力的作用，也移动了距离，但
运动方向与力的方向垂直。
有一个装着矿石的矿斗，总质量是 3.0×103 kg，把它从井底匀速提到地面上做了4.41×106 J的功。试问：该 矿井有多深？
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图是一张出租车的发票，从中你能获得哪些信息？假如这辆出租车是在平直公路上匀速行驶，它的牵引 力为3×103 N。试问:该车的牵引力做了多少功？
如图所示，小白兔正在拔萝卜，但没有拔动，则小白兔对萝卜________(填“有”或“没有”)做功。
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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。
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2016年6月28日，备受关注的南宁地铁1号线东段进入试运行阶段。若南湖站到金湖广场站的路程为380 m，地铁1号专用列车从南湖站到金湖广场站的运行时间约为40 s，列车的牵引力约为2×104 N。求这段路程中：
(1)列车行驶的平均速度；
(2)列车牵引力所做的功。
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