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第十章 功与能
第一节 功
情 境 导 入
第一节
功
想一想
他们的工作成效一样吗?怎样比较他们的工作成效?
甲把重为5000N的石料提到高2m的墙顶上
乙把重为2000N的瓦片提到高6m的屋檐上
新 课 探 究
第一节
功
一、力学中的功
下面几幅图片,在工作过程上有哪些特点?
1、必须有力施加在物体上;
2、物体在力的作用下沿力的方向上移动了一段距离。
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情境导入
课堂小结
功的定义
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课堂小结
判断下面几种运动,重力对物体是否做功?
想一想
甲.静止在桌面上的茶杯
乙.在水平面滚动的小球
丙.利用动滑轮提起水桶
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课堂小结
用力但没有搬起石头,对石头没有做功
足球在地面上滚动,人对足球没有做功
力不做功的三种情况
①有力无距离
有力作用在物体上,但物体没动,即物体没有通过距离,也叫“劳而无功”。
②有距离无力
物体在运动方向上没有受到力的作用,也就是没有力做功,也称
“不劳无功”。
③力与距离垂直
物体受到力的作用,也通过了距离,但通过的距离与受力的方向垂直(垂直无功)。
足球在地面上滚动,重力与支持力对足球没有做功
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课堂小结
想想看,下列几幅实例,力是否对物体做了功?
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甲与乙都在做功,怎样比较他们做功的大小呢?
乙把重为2000N的石料提到高6m的屋檐上
甲把重为5000N的石料提到高2m的墙顶上
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课堂小结
甲与乙两次,哪一次做功多?你判断的理由是什么?
甲
乙
丙
如图所示,是起重机把每一个重力都相同的货物提高的情景,请你仔细观察,思考下面的问题。
甲与丙两次,哪一次做功多?你判断的理由是什么?
1. 探究影响功的大小的因素
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甲与乙两次,乙做功多。因为力相等,乙通过的距离大。
甲
乙
丙
甲与丙两次,丙做功多。因为通过的距离相等,丙用的力大。
结论
作用在物体上的力越大,物体在力的方向上
移动的距离越大,力所做的功越多。
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力学中规定:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
功=力×距离
W = Fs
②公式
2. 功的计算
F
F
s
①功的大小
F 表示力 ,s 表示沿力的方向移动的距离,W 表示功。
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课堂小结
W = Fs
1 J=1 N m
1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离时所做的功为1J
③功的单位
在国际单位制中:
力F的单位是牛(N),距离s的单位是米(m) ,
则功W的单位是牛 米,它有一个专门的名称叫做焦耳,简称焦,符号是 J。
把1个鸡蛋举高2m,做的功大约是1J
2. 功的计算
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【例题】质量为50kg的雪橇上装满了350kg的原木,一匹马拉着雪橇沿着平直的雪地中匀速前行,将原木运到了500m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马的水平拉力做的功。
解:
雪橇在平直的雪地匀速前行,则马的水平拉力 F拉=F摩=800N
所以马的水平拉力做的功W=Fs=800N×500m=4×105J
雪橇沿水平拉力的方向移动的距离s=500m
二、功的计算
当堂达标
第一节
功
1. 在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m,拉力做的功等于_____J,重力做的功等于______J。
250
0
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当堂达标
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2.马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进400m,马的水平拉力做了3×105J的功,马的水平拉力是多大
根据功的计算公式 W=Fs 得出
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课堂小结
3. 下列情况下,小明对物理课本做了功的是( )
A. 阅读静止在桌面上的物理课本
B. 水平推物理课本,但未推动
C. 物理课本自由下落的过程
D. 将物理课本从地面捡起的过程
D
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4. 下列所示现象中,力对物体做功的是( )
A.图甲:用力搬石头,没有搬动
B.图乙:用力提着滑板在水平路面上前行
C.图丙:用力将木箱推到斜面的顶端
D.图丁:用力举着杠铃在空中不动
C
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5.如图所示是台球比赛中的情景,白球和黑球静止在水平球台上,运动员手推球杆撞击白球,白球运动后再撞击黑球。下列说法正确的是( )
A. 击球后,白球离开球杆向前滚动时,球杆对白球做了功
B. 白球在水平球台上滚动时,白球的重力对它做了功
C. 白球撞击黑球后,黑球滚动时,白球对黑球做了功
D. 运动员手推动球杆前进时,手对球杆做了功
D
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6.如图所示,小明同学的质量约50kg,从一楼走到三楼,他上楼过程中克服重力所做的功可能为( )
A. 30 J B. 300 J
C. 3 000 J D. 10 000 J
C
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7. 一个人先后用同样大小的力F 将质量为m 的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A. W1 < W2 < W3
B. W1 < W2 = W3
C. W1 = W2 = W3
D. W1 = W2 < W3
C
课 堂 小 结
第一节
功
功的计算公式:
功的单位:
功
①作用在物体上的力 .
②物体在力的方向上移动的距离
①有力无距离
②有距离无力
③力与距离垂直
不做功的
三种情况
做功的两个
必要因素
W = Fs
焦耳(J)