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11.1 怎样才叫做功
课标要求 知道机械功。用生活中的实例说明机械功的含义
作业用时 建议用时:15 min,实际用时 min
答错题题序
知识点一:怎样才叫做功
1、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它球,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、如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A. 用力搬石头没有搬动 B. 人将重物从地面拉到高处
C. 推一块大石头没推动 D. 使箱子沿水平方向做匀速直线运动
3、力学里所说的功包括两个必要因素:一是 ;二是 。功的计算公式是 ,力的单位是 ,距离的单位是 ,功的单位是 。
知识点二:怎样测算功
4、小明同学用15N的水平推力推动重为100N的超市购物车。购物车自静止开始在10s内沿水平方向前进了10m。在整个过程中推力做功为 J,重力做功为 J。
5、一辆重为6000N的汽车在1200N的牵引力作用下在水平平直公路上匀速行驶,1min内通过的路程为1200m,求:
(1)匀速行驶过程中,重力对汽车做的功?
(2)匀速行驶过程中,牵引力对汽车所做的功?
知识点三:机械功原理
6、在历史上,机械功原理被誉为“机械的金科玉律”,它告诉我们:省力的机械必然费距离,省距离的机械一定 。也就是说,使用任何机械都 省功(填“能”或“不能”)。
7、使用 都不能 .这个结论叫做机械功的原理.
能力提升----感受中考
8、(2023·江苏连云港·中考真题)下列有关功的说法正确的是( )
A.用力推车没有推动,人对车也做了功
B.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
9、(2023·湖北随州·中考真题)在上周的自主复习中物理课代表建议大家“回归课本”,如图是课本上的原图,针对图中情境增加条件拓展科学思维:小强用100N的力斜向上拉着总重为500N的小车使小车在水平路面上匀速前进了10m用了10s。下列说法中正确的是( )
A.这一过程中地面对小车的摩擦力一定是100N
B.这一过程中100N的拉力对小车做的功一定是1000J
C.这一过程中小车的速度为1m/s
D.这一过程中小车对地面的压力一定等于500N
10、(2023·四川宜宾·中考真题)如图所示,一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止,水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑,则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小 (选填“相等”或“不相等”),下滑时水平力对物体 (选填“做了”或“不做”)功。
11、(2023·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图所示,物体静止在水平桌面上,现用50N的水平推力,使其在桌面上移动了0.2m的距离,说明推力可以改变物体的 (选填“运动状态”或“形状”),推力做功 J。
12、(2023·宁夏·中考真题)在学校劳动教育基地开展的实我活动中,某同学正提水给瓜园浇水,远远就闻到了甜瓜的香味,这是 现象;他提着水桶在水平路面前行了10m,桶和水的总质量为5kg,此过程该同学对水桶的拉力与 是平衡力,拉力做的功是 J。
参考答案
1、B
【详解】A.重力与小球运动的方向垂直,重力对小球不做功,故A错误;
B.手推动球杆前进时,有力也有距离,所以手对球杆做了功,故B正确;
C.桌面支持力与小球的运动方向垂直,支持力对小球不做功,故C错误;
D.手对白球没有力的作用,白球继续运动是因为白球具有惯性,故D错误。
故选B。
2、B
【详解】A.人用力搬石头但没有搬动,有力,但物体没有在力的方向上通过距离,没有做功,不符合题意;
B.人将重物从地面拉到高处,对物体有向上的拉力,物体在拉力的方向上通过了距离,所以拉力对物体做了功,符合题意;
C.人推一块大石头没推动,有力,但物体没有在力的方向上通过距离,没有做功,不符合题意;
D.人使箱子沿水平方向做匀速直线运动,人给箱子一个向上的力,箱子向上没有移动距离,人对箱子没有做功,不符合题意。
故选B。
3、 作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离 W=FS N m J
【详解】如果物体在力的作用下,沿力的方向移动了一段距离,我们就说力对物体做了功;力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
功的计算公式是W=FS,力的单位是牛顿(N),距离的单位是米(m),功的单位是焦耳(J)。
4、 150 0
【详解】[1]推力的方向水平向前,推车水平方向移动的距离为10m,由可知,在整个过程中推力做功
[2]当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离,力学中就说这个力对物体做了功。重力的方向为竖直向下,但推车未在竖直方向上移动距离,故重力没做功,其大小为0。
5、(1)0;(2)1.44×106J
【详解】解:(1)重力的方向竖直向下,汽车没有在竖直方向上通过距离,所以重力对汽车做功为0。
(2)牵引力做功
W=Fs=1200N×1200m=1.44×106J
6、 费力 不能
【详解】[1][2]由功的原理可知,使用任何机械都不能省功,但使用机械有许多好处:有的机械可以省力,有的机械可以省距离,有的机械可以改变力的方向;但省力的机械必然费距离;省距离的机械一定费力。
7、 任何机械 省功
【分析】本题考查的是功的原理问题,如果不计物体与斜面之间的摩擦,用力F沿斜面把物体匀速推上去所做的功,应该等于直接将物体举高所做的功.使用动滑轮能省力,但不能省功,这个结论也适用于其他机械.任何复杂的机械都是由简单机械组合而成的,因此功的原理对一切机械都适用.这个结论在历史上曾被誉为“机械的黄金定律”,对机械的使用和研制都具有重要的指导意义.
【详解】根据功的原理的内容可知:使用任何机械时人们所做的功都相等,也就是说使用任何机械都不能省功,这个结论叫做功的原理.
B
【详解】A.用力推车没有推动,只有力没有移动距离,人对车没有做了功,故A错误;
B.足球在水平地面上滚动时,重力的方向竖直向下,足球没有重力的方向上通过一定的距离,重力没有对足球做功,故B正确;
C.运动员举起杠铃在空中静止不动,运动员对杠铃有力的作用,但杠铃没有在力的方向上通过一定的距离,运动员没有对杠铃做功,故C错误;
D.学生背着书包在水平路面上行走,背书包的力的方向是向上,书包没有在力的方向上移动距离,所以学生对书包没有做功,故D错误。
故选B。
C
【详解】AD.小车在拉力的作用下,匀速直线运动,小车受到的斜向上的拉力、竖直向下的重力、竖直向上的支持力及沿水平方向的摩擦力的作用,这几个力是平衡力。因为拉力是斜向上的,所以摩擦力的大小不等于拉力,不等于100N,支持力与重力也不等,不等于500N,故AD错误;
B.拉力的方向斜向上,在拉力的方向移动10m的距离时,拉力所做的功为
但移动的距离10m不是在力的方向上,所以拉力所做的功不等于1000J,故B错误;
C.小车的速度
故C正确。
故选C。
10、 相等 不做
【详解】[1]物体被水平力F压在竖直墙面时静止时,物体处于平衡状态,由二力平衡知识可知,物体受到摩擦力等于物体的重力;水平力减为F的三分之一时,刚好匀速下滑,物体仍处于平衡状态,由二力平衡知识可知,物体受到摩擦力等于物体的重力;所以物体静止和匀速下滑时,受到的摩擦力大小相等。
[2]下滑时,物体向下运动,水平力的方向向左,由于在力的作用下,沿力的方向运动一段距离,力才对物体做功,所以水平力对物体不做功。
11、 运动状态 10
【详解】[1]物体在水平推力的作用下由静止开始运动,运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]由题意可知,推力F的大小为50N,物体在水平推力的作用下移动的距离为s=0.2m,故可得推力所做的功为
W=Fs=50N×0.2m=10J
12、 扩散 水桶的重力 0
【详解】[1]远远就闻到了甜瓜的香味,是分子在不断地做无规则运动,这是扩散现象。
[2]水桶的重力与手对水桶的拉力,二力作用在同一物体上,大小相等,因此二力是一对平衡力。
[3]提着水桶在水平路面上匀速前行的过程中,人对水桶的作用力是竖直方向的,运动的距离是水平方向上的,竖直方向上没有移动的距离,所以人对水桶做的功为0J。
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第十一章 机械功与机械能
11.1 怎样才叫做功
教学目标
1.学会从物理现象中归纳简单的规律,知道功的概念。
2.知道做功的两个必要因素。
3.理解功的计算公式W=Fs,知道功的单位,能用功的公式进行有关计算。
课标要求:
1.结合实例,认识功的概念.
2.知道机械功.用生活中的实例说明机械功的含义.
新知导入
用力推汽车,但没能推动
用力搬石头,未能搬起
人竭尽全力、大汗淋漓,说明人对物体都“做了工”,
但从物理学的角度来说,人却没有“做功”?
新知讲解
一、怎样才叫做功
F
向上的拉力作用下,
向上运动一段距离
F
向前推力的作用下,向前运动一段距离
观察并思考:
两者的相同之处
新知讲解
物理学中规定,作用在物体上的力、使物体在力的方向上通过一段距离,就说这个力对物体做了机械功(mechanical work),简称做了功(work)。
1.功的定义:
二者缺一不可
(1)作用在物体上的______________;
2.做功的两个必要因素:
(2)物体在________的方向上通过的__________。
力(F)
力(F)
距离(S)
新知讲解
(1)作用在物体上的______________;
2.做功的两个必要因素:
(2)物体在________的方向上通过的__________。
力(F)
力(F)
距离(S)
√
√
×
新知讲解
思考:指出下列情况是否做功。
手提着木块不动。
放在水平木板上的小车,在水平拉力作用下前进了一段
距离,重力做功了吗?
工人推动小车在水平地面上前进。当工人停止用力后,
小车还能向前运动一段距离,工人还对小车做功吗?
×
×
×
新知讲解
(1)有力没有距离
(劳而无功)
3.三种不做功的情况:
推东西没推动
举着物体不动
搬物体没搬起来
新知讲解
(2)有距离没有力
(不劳无功)
子弹由于惯性向前
足球由于惯性向前
弓箭由于惯性向前
新知讲解
(3)有距离有力,但力与距离的方向垂直
(劳而无功)
水平地面上背书包行走
水平地面上提水行走
飞机提着重物水平飞行
课堂练习
1.判断下列说法的对错(对的打“√”,错的打“×”)
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物体从高处下落时重力做了功。( )
④有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就一定做了功( )
⑤手提着重物在水平地面上走行,人做了功。( )
⑥人用力推车,但车未动,人没有做功。( )
√
√
×
×
×
×
课堂练习
2. 如图所示,一辆汽车在水平路面上匀速行驶的过程
中,汽车受到的牵引力对汽车 功,汽车受到的支
持力对汽车 功。(均选填“做”或“不做”)
做
不做
课堂练习
3. [2023·连云港中考]下列有关功的说法正确的是( B )
A. 用力推车没有推动,人对车也做了功
B. 足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C. 运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D. 学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功
B
新知讲解
二、怎样测算功?
如图(甲)所示,如果用力把一砖块匀速提升1m,称为做一份功
那么如图(乙)用力把三块同样的砖匀速提升1m,做功多少份?
如图(丙)用力把一块砖匀速提升3m,做功又是多少份?
新知讲解
焦耳简介:
焦耳(J.P.Joule,1818.12─1889.10): 英国物理学家。致力于热功当量的精确测定达40年之久,他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系,为热力学第一定律的建立奠定了牢固的实验基础。
由于他在热学、热力学和电学方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章。后人为了纪念他,把功、能、热的单位命名为“焦耳”,简称“焦”。在初中,我们还将学习以他的名字命名的“焦耳定律”。
新知讲解
二、怎样测算功?
2.功的单位:
1.功的计算:
牛
米
焦 耳
即:1焦耳=1牛×1米
W=F×s
1J=1N·m
定义:力对物体做的功,等于力与物体在力的方向上移动的
距离的乘积。
公式:功=力×距离,即 W=F·s。
1J的物理意义:
1 N的力使物体在力的方向上通过1m的距离所做的功为1J。
新知讲解
想一想: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少
已知两个鸡蛋重力大约是1N
已知:F=1N,s=1m。
求:W=?
解:W=F·s=1N×1m=1J
新知讲解
不对。重力方向与移动距离垂直,重力不做功。且人对车的拉力不等于重力的大小。要计算人拉车的力所做的功,还必须知道人对车的拉力;因为W=F·s。
新知讲解
例题 某人用F=100N的力把重150N的木箱从斜面底端沿斜面
推到2m高处。斜面长4m,如图所示。这个人做了多少功?
已知:F=100N,s=4m。
求:W=?
解:=100N×4m=400J
课堂练习
练习 某同学用一恒定不变的力F 匀速推动重为1000N的物体,前进了2m,做2×103J的功,求推力F的大小。
解:由功的计算公式W=Fs可知,
已知:s=2m W=2×103J
求:F
新知讲解
三、机械功原理
新知讲解
F =
拉力F对动滑轮做的功WF=Fs =
s =
G/2
Gh
2h
G/2×2h=
直接提重物对重物做的功WG=Gh
使用动滑轮,不计绳重和摩擦
所以,WF=WG
注意:省力的机械然费距离;省距离的机械则一定费力;
既省力又省距离的机械是不存在的。
使用任何机械都不能省功,这就是机械功原理。
课堂练习
1. 下列说法正确的是( D )
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,但不省功
D. 省力的机械一定费距离,且不省功
D
课堂总结
一、怎样才叫做功?
二、怎样测算功?
三、机械功原理
想一想:我们本节课学了什么呢?
谢谢
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xxxxxxx教学设计
课题 11.1 怎样才叫做功 单元 第十一章 学科 物理 年级 九年级
教材分析 《11.1怎样才叫做功》这一节课是“机械功和机械能”这一章的开篇。能量是《课程标准》中科学内容的三大主题之一。初中学生初步认识能量的概念是通过功和能的关系引入的,正确理解功的概念为学生认识能量做好铺垫,因此这节课在初中物理教学中占有重要的地位;同时,因为功的概念十分抽象,学生不容易理解和建构,而且在判断做功与否、计算做功多少问题时还需要结合受力分析、力和运动的关系等知识,所以《11.1怎样才叫做功》这一节课的教学也是初中物理教学的难点。可见,功的学习既是前面所学知识的延伸,又是后面学习功率、机械效率、机械能等知识的基础,起到承上启下的关键作用。课标要求:1.结合实例,认识功的概念.2.知道机械功.用生活中的实例说明机械功的含义.
学习目标 1.学会从物理现象中归纳简单的规律,知道功的概念。2.知道做功的两个必要因素。 3.理解功的计算公式W=Fs,知道功的单位,能用功的公式进行有关计算。
重点 经历建立机械功概念的过程,学会用公式对功进行简单的计算。
难点 理解功的概念,会用功的两个必要因素判断力对物体是否做功。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 问题引入:为什么人竭尽全力、大汗淋漓,说明人对物体都“做了工”,但从物理学的角度来说,人却没有“做功”? 认真思考 激发学生的学习兴趣,调动他们的思维,引起他们对新课题的关注。
讲授新课 怎样才叫做功1、由课本的图片,以及生活中实例引导学生总结出物理学中关于“功”的确切含义。2、通过引导学生作图的方式分析得出做功和不做功的情况,体会做功的两个必要因素。3、引导学生列举生活中其他的力做功和没有做功的实例,强调两个必要的因素缺一不可。怎样测算功1、创设三种不同的做功情境,让学生自己体会计算功的方法。2、让学生阅读教材的相关内容,了解功的定义,计算公式以及单位。3、出示例题,启发学生分析计算。机械功原理观看机械功原理的微课视频。创设情境,直接提升重物与用滑轮提升重物所用的功。 了解物理学中“功”的含义。观察、分析、思考,各图中力做功和没有做功的原因。思考、交流观察、分析、思考,各图中力做功的多少按照教师提出的问题有目的阅读,并交流自己的观点。观看并思考思考、计算 培养学生观察、分析、概况能力。培养学生的发散思维能力。通过让学生自己探索问题、发现问题的解决方法,来促进学生自主学习、批判性思维和创造性思维。培养学生的阅读理解能力,分析能力,观点采择能力以及应用迁移能力。提供个性化学习体验、引发学生兴趣和好奇心。通过实际计算和推断,能够更加直观地理解机械功的原理,有助于培养学生的逻辑思维能力和科学探究精神,提高学生对物理学知识的理解和运用能力。
课堂练习 教师出示题目,适时点评,给予情感激励 思考、分析、交流 巩固本课内容
课堂小结 师生共同,教师进行情感激励。 对自己本节课的学习情况进行评估 帮助学生加深对所学知识的理解和记忆,梳理并巩固所学内容,提高学习效果。
板书
课后作业 同步训练
教学反思 本节课只要采用教师引导,学生自主学习交流的方式进行。没有直接给出机械功的定义,而是让学生由课本的图片,以及生活中实例总结出物理学中关于“功”的确切含义。同时设计了两个小活动,给学生充分的经历和体验的空间,让他们通过自己的观察、比较和讨论,逐步建立功的概念。功的两个要素,也是通过学生自主学习,讨论,分析总结得到,充分发挥学生的主体作用。
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