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第十一章 功和机械能
八年级物理下册
第一节 功
语文词语中“功”的含义:
功劳 立功 —— 贡献
大功告成 事半功倍 —— 成效
“功”在力学中是一个非常重要的概念,它不但吸收了语文中“贡献、成效”的意思,也具有独特的物理意义。
力学中的功
目 录
Contents
功的计算
课堂练习
课堂总结
解决问题
力学中的功
一、力学中的功
哪个力对箱子的运动有成效?
将箱子匀速搬到桌子上,箱子受到哪些力的作用?
力F对箱子的运动有成效
箱子在拉力F的方向上移动了一段距离。
s
F
一、力学中的功
F支
G
F拉
小车在拉力F的方向上移动了一段距离。
施加水平向右的拉力使小车向右运动
哪个力对小车的运动有成效?
F拉
F支
G
F阻
一、力学中的功
在物理学中,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,就说这个力对物体做了功。
1.定义:
用符号表示W
一、力学中的功
没有做功
s=0
F≠0
①有力无距离
人举杠铃不动
人搬石头而未起
一、力学中的功
没有做功
冰壶在平滑的冰面上滑行、球在地面上滚动时,人对物体做功吗?
②有距离无力
s ≠ 0
F = 0
一、力学中的功
③力与运动距离的方向垂直
没有做功
F⊥S
F≠ 0
s ≠ 0
s
塔吊沿水平方向移动物体
一、力学中的功
2.不做功的三种情况
(1)F≠0,s=0 有力无距离
(2)F=0,s≠0 有距离无力
(3)F≠0,s≠0 力和距离方向是相互垂直的
一、力学中的功
3. 力学中的功包括两个必要因素:
一是作用在物体上的力;
二是物体在这个力的方向上移动了距离。
比较力做功的情况:
将同一个箱子匀速搬到不同的高度
F
F
s1
F
F
s2
结论
作用在物体上的力一定时,物体在力的方向上移动的距离越大,力所做的功越多。
F2
F2
s
F1
F1
s
将两个质量不同的箱子匀速搬到相同的高度
结论
物体在力的方向上移动的距离一定时,作用在物体上的力越大,力所做的功越多。
比较力做功的情况:
将两个质量不同的箱子匀速搬到不同的高度
F1
F1
s1
F2
F2
s2
如何比较两次做功的多少呢?
比较力做功的情况:
力学中的功
目 录
Contents
功的计算
课堂练习
课堂总结
解决问题
功的计算
二、功的计算
莱布尼茨 德国科学家
二、功的计算
科里奥利 法国物理家
1.功(W)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.表达式:
F 表示作用在物体上的力
s表示沿力的方向移动的距离
二、功的计算
3.功的单位:
牛(N)
米(m)
焦耳(J)
W = Fs
焦耳
即:1J=1N·m
介绍
经历
主要成就
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(1818年12月24日—1889年10月11日),出生于曼彻斯特近郊的沙弗特,英国物理学家,英国皇家学会会员。
焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动,没有受过正规教育。青年时期,认识了化学家道尔顿。道尔顿教给了他数学、哲学和化学方面的知识,为焦耳后来的研究奠定了理论基础。
热功当量:焦耳测出了热功当量,1卡=4.15焦耳。
焦耳定律:电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
焦耳热:毛细管电泳需要电场做功,有电场做功就会产生热量。
物理学家
焦耳
二、功的计算
二、功的计算
3.功的单位:
牛(N)
米(m)
焦耳(J)
即:1J=1N·m
W = Fs
4. 物理意义:1N的力使物体在力的方向上,通过1 m的距离时所做的功为1 J。
焦耳
感知1J的功
力学中的功
目 录
Contents
功的计算
课堂练习
课堂总结
解决问题
课堂练习
三、课堂练习
质量为50kg的雪橇上装满了350kg的原木,一匹马拉着雪橇在雪地上做匀速直线运动,将原木运到了0.5km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。
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
注意:雪橇受到的重力G与雪地的支持力F都不做功。
摩擦力做功了吗
如果物体移动的方向与一个力(阻力)的方向相反,
我们就说物体克服这个力做功。
关于克服阻力做功
F拉力
G重力
F推力
f阻力
力学中的功
目 录
Contents
功的计算
课堂练习
课堂总结
解决问题
解决问题
四、解决问题
F1
F1
s1
F2
F2
s2
估算搬运大箱子需要支付多少酬劳呢?
力学中的功
目 录
Contents
功的计算
课堂练习
课堂总结
解决问题
课堂总结
五、课堂总结
功的计算公式: 功=
功的单位:
功
①作用在物体上的 .
②物体在力的方向上移动的 .
①有力无
②有距离无
③力与距离
不做功的
三种情况
做功的两个
必要因素
力
距离
距离
力
W = Fs
力×距离
垂直
焦耳(J)
1J=
1N m
作 业
制定可行的方案测两位同学从一楼到四楼克服重力做的功,并比较两位同学克服重力做功的快慢。
第一节 功
感谢各位的聆听