课件38张PPT。 做 功 了 吗 今天,我们要一起学习三个有关“功”的问题:1、机械功
2、怎样才算做功
3、怎样计算功
什么是机械功 1GF=?图中拉力F等于多少?Fhhs=2?重物被提高h,拉力F上升的距离s是多少?FF 如果把拉力F与上升距离S相乘,则
Fs= (G/2)×2h=Gh, 正好等于物重G与物体上升高度h的乘积。后来又发现使用其他机械也是如此。于是人们开始认识到,力和物体在力的方向上移动距离的乘积,是一个有意义的物理量。
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。 什么是机械功?怎样才算做功 1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。sF怎样才算做功活动1找共同点SSFF、S1、观察图13-2所示两位同学的活动中有什么共同点? ①这两幅图中同学的活动有什么共同特点?
------物体都移动了一段距离
②物体为什么会移动一段距离?
------都受到了力的作用
③移动的距离和力之间有什么关系?
-----是在力的作用下,沿力的方向上移动的距离
2. 做功的两个必要因素是什么?
做功的两个必要因素
①作用在物体上的力;
②物体在力的方向上通过的距离。
①图A小鸟将虫子从地里叼起来的过程中小鸟对虫子施加了力,虫子从地里被叼起来的距离和该力的作用方向一致,所以小鸟对虫子做了功。图B人将油桶沿斜面向上推,人对油桶持续用力,力的方向沿斜面向上,油桶在上升的过程中沿斜面移动的距离和该力的作用方向一致,因此人对油桶做了功。图C杠铃被举在高处静止不动,尽管运动员对杠铃用了力,但杠铃没有移动距离,所以运动员对杠铃没有做功。
例1:用手将抽屉推好,手对抽屉作功了吗?做功了吗? 例2:下列情景中,举重运动员对杠铃作功了吗?做功了吗? 例3:期中考试没考好,小卫无精打采地走在校园林间小道上,小卫对书包做功了吗?做功了吗? 当堂训练1 1、下列四种情景中,人对物体做
了功的是( )
A、提着桶在水平地面上匀速前进
B、人搬石头,却搬而未起
C、人用木棍撬起石块
D、人推车,却推而不动C 2、他用力去拉地面上的箱子,但没有拉动
大家想他对箱子做功了吗?
有力的作用,可是没有移动一段距离,故没有做功S=0,劳而无功 3、篮球在力F的作用下沿水平面滚动,至A点处撤去外力作用。请分析整个过程,力F对篮球做功情况。O 4、搬运工在平地上行走,他对货物向上的支持力对货物做功吗?如果 F 跟 S 方向互相垂直,力F也不做功. 不做功的情况有以下三种:一、物体没有受到受力的作用,由于惯性而通过一段距离即
F=0,不劳无功
二、物体受到力的作用,但没有移动距离,即
S=0,劳而无功
三、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,劳而无功不做功的三种情况 ①F≠0 , s=0 ——劳而无功
②F=0 , s≠0 ——不劳无功
③F≠0 , s≠0且F⊥s——垂直无功①用力推石头,但没有推动。②一物体在光滑水平面上匀速滑动。③吊车吊着货物沿水平方向移动了一段距离。s当堂训练2 1、你背着书包走水平路到学校,你对书包向上的力是否做了功?
2、你用力推墙,墙没动你是否对墙做了功?
3、我将手中的粉笔水平丢出,粉笔在空中飞行,我是否对粉笔做了功?
力的方向和物体移动的方向垂直,物体在力的方向上没有移动距离,S=0 有力作用在物体中,但物体没有移动距离,S=0物体没有受到力,是靠惯性移动 ,F=0?4、下面几种情况,有力对物体做功
的是( )
A、在光滑的地面上匀速滑动的物体
B、在平直轨道上匀速行驶的火车
C、推车但车没有动
D、用力托着物体沿水平方向匀速通过
一定的距离B人对球做功吗?球的重力对球做功吗?运动员对杠铃做功吗? 怎样计算功 1.功的计算:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积.
表达式:功=力×距离
W=FS
推导式 F=W/S S=W/F
功的计算分别能计算哪些物理量?
已知力F和物体在力的方向上移动的距离S可以计算功W; W=FS
已知功W和物体在力的方向上移动的距离S可以计算力F; F=W/S
已知功W和力F可以计算物体在力的方向上移动的距离S。 S=W/F2、功单位 F的单位——NS的单位——mW的单位——?W的单位应该是N ?m
不过为了纪念伟大的科学家焦耳,我们把功的单位称作“焦耳”简称“焦”符号是“J”
1 J=1 N ?m当堂训练31.图13-5中用手匀速托起两个鸡蛋升高1m时手对鸡蛋做的功大约是多大?
两个鸡蛋的重力约1牛顿;
匀速托起鸡蛋,手的托力F等于鸡蛋的重力G=1N;
鸡蛋在托力的方向上上升的距离S=1m;
托力对鸡蛋做的功
W=FS =GS
=1N×1m
=1J活动3中的计算错在哪里,在这个例子中,要计算出人拉车的力所做的功,还必须知道什么条件? 2000N的重力并没有对车做功。因为重力的方向是竖直向下的,而车子是在水平方向上移动。
要计算人拉车的力所做的功,就要用拉力的大小乘于车子在拉力的方向上通过的距离。已知车子沿拉力的水平方向前进了5m,所以还需要知道拉力的大小。(四)运用功的公式必须注意的几个问题:
1、公式中的F与S必须在同一直线上;
2、公式中F的单位必须是(N)S的单位必须是(m),那么功的单位才是(J);
3、F、S必须具有同时性:
即S必须是F一直参与下物体在力的方向上移动的距离。
4、 F、S必须具有同一性:
F、S是指同一物体受到的力和在力的方向上运动的距离。当堂训练4 1、重为1000N的小车,在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m,小车所受阻力为车重的0.3倍,则拉力对小车做的功为 J;小车重力做的功为 J30000 2、一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法 正确的是( )
A、在粗糙地面上做功较多
B、在光滑地面上做功较多
C、两次做功一样多
D、无法比较
C 3、如图所示,小花在跑步机上锻炼身体。设她在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min,跑动向前的动力为40N。
求:(1)她在这段时间跑了多少路程?
(2)她在这段时间做了多少功? 解:(1)t=30min=1800s
S=Vt=5m/s X 1800S=9000m (2)W=FS
=40N X 9000m
=3.6X105J4. 在平地上,用50N的水平推力推动重100N的箱子,前进了10m,推箱子的小朋友做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5m,他做了多少功?分析:求推力做功,相应的力应是推力——50牛,相应的距离应是箱子在推力方向上通过的距离——10米;求举力做功,相应的力应是举力F’,因为匀速举高,举力F’大小应等于重力G大小——100牛,相应的距离应是箱子在举力s 方向上通过的距离h——1.5米. 解题过程:已知:F=50N,s=10m,G=100N,h=1.5m。
求:W1和W2。
解: W1 =Fs=50N×10m=500J
W2 = F’s ’
=Gh=100N×1.5m=150J
答:他推箱子做功500J,举箱子做功150J。 5、马拉着质量是200kg的马车在水平路面上前进了400m,做了3X105J的功,求:(1)马车的重;
(2)马的拉力
解题过程:已知:m=200kg,g=9.8N/kg,
W= 3X105J ,s=400m。
求:G和F。
解 ;G =mg=200kg×9.8N/kg=1960N
由 W= Fs 得
F = w/s= 3X105J /400m=750N
答:马车的重是1960N,马的拉力是750N. 今天学到了什么?1.知道机械功的含义,理解做功的两个必要因素,知道如何判断物体是否做功,理解不做功的三种情况;
2.理解功的计算公式,知道功的单位,会进行简单的功的计算;