课件30张PPT。11.3 功 功率11.3.1 功 功的计算第十一章 机械与功做功 功的计算课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测这些过程需要
推、拉、搬、
提等,耗费一
定的力气,在
物理学如中何
来描写这个过
程呢?1知识点做功小明和小聪分别用力移动箱子,发生了什么物理现象?
小明推箱子,虽然费了力气,但箱子没有移动;小聪
用力将箱子拉走了。观察:他们的效果相同吗?有些问题只考虑“力”来描述就不够了,还必须同时
考虑“距离”这个因素,在物理学中,用“功”这个
物理量来述上面的问题。
功的概念:如果物体受力且沿受力方向移动一定的距
离,就说这个力对物体做了功。
思考:在小明和小聪移动箱子的实验中,哪些力做了功?交流讨论
思考:那么做功的条件是什么?
观察:找出活动中的共同点1. 物体受到了力的作用;
2. 物体在力的方向上移动了一
段距离。做功的两个必要因素?
(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
分 析s=0F≠0没有做功(劳而无功)分 析s≠0F=0没有做功(不劳无功)分 析s≠0F ≠ 0没有做功(垂直无功)力的方向与运动方向垂直物理学中的不做功的三种情况:
有力无距(劳而无功)
有距无力(不劳无功)
有力有距,但力⊥距(垂直无功)
结论:有力才有可能做功,但有力不一定做功,无力
就谈不上做功。【例1】(四川内江)如图所示的实例所列举的几个力中,没有对物体做功的是( ) D【解析】物理学中的功包含两个必要因素,一是作用在物体上的力;
二是物体在力的方向上通过一段距离。由图示可知,A选
项中水给船一个作用力,船在这个力的作用下通过了一段
距离,同时具备了做功的两个必要因素,故水对船做了功;
B选项中小车在拉力的作用下通过了一段距离,同时具备
了做功的两个必要因素,故拉力对小车做了功;C选项中
汽车受到刹车阻力的作用,并且对其产生了效果,使汽车
由运动变为静止,故刹车阻力对汽车做了功;D选项中运
动员举起杠铃后,虽然此时运动员对杠铃有一个支持力的
作用,但此时杠铃不再运动,在支持力的方向上没有通过
距离,有力但没有距离,不同时具备做功的两个必要因素,
故支持力没有做功。故选D。下列三种情况力对物体不做功(“三不”):“劳而无功”
指物体受到力,但没移动距离;“不劳无功”指物体
虽然移动了距离,但并非受到指定力的作用,而是由
于惯性;“垂直无功”指物体移动的距离与受到的作
用力方向垂直。1下图的几种现象中,没有对物体做功的是( )2下列有关力做功的说法中正确的是( )
A.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
C.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
D.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功2知识点功的计算功有大小,那么怎么来计算功呢?物理学上规定:功等于力与物体沿力的方向移动距
离的乘积。
1. 公式:功=力×距离
2. 功的单位和物理意义。
单位:焦耳 , 即:1 J=1 N·m
意义:1 N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。 牛(N) 米 (m)焦耳(J) W = Fs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。
公式W=Fs的运用
1.同体性:力和物体移动的距离必须对应同一物体
2.同时性:力和物体移动距离必须对应同段时间。
3.同向性:初中阶段力和物体移动距离在方向上必
须一致。【例2】(2013,江苏无锡)木块在大小为5 N的水平拉力作用下,10 s内在水平面上沿拉力方向前进2 m,拉力做功为______J;若木块重15 N,在此过程中重力对木块做功为________J。100本题考查功的计算。题目中给出拉力的大小为5 N,
木块在拉力的方向上移动了2 m,故拉力做的功W=
Fs=5 N×2 m=10 J;重力的方向是竖直向下的,在
此过程中,没有在竖直方向上移动距离,故重力做功
为0 J。【解析】用公式W=Fs计算时,要注意公式中“F ”与“s”的“三
同性”。同体性指公式中的F和s必须对应同一物体;
同时性指公式中的F是使物体沿着F的方向移动距离s
过程中始终同时作用在物体上的力;同向性指s是物
体在力F的作用下沿F的方向通过的距离。1在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是( )
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁大2一个重为2 N的皮球从10 m高处下落3 m的过程中,重力对它所做的功为( )
A.20 J B.6 J
C.14 J D.26 J一、功的概念
力和物体在力的方向上移动距离的乘积
二、做功的两个必备因素
1. 有力的作用
2. 在力的方向上有移动一段距离
三、功的计算及单位
W=Fs 单位:1 J=1 N·m 物理学中规定,如果物体受到了________,且物体沿力的方向移动了一定的________,我们就说力对物体做了功。
功等于力与物体沿力的方向移动距离的________,功的计算公式为__________,功的单位是________。12(中考·佛山)如图所示,小宇对箱子施加水平推力,下列说法中错误的是( )
A.当推力为75 N时,箱子不动,此时推
力等于地面对箱子的摩擦力
B.当小宇增大推力,箱子由静止开始运动,说明力可以改变物体的运动状态
C.当推力为100 N时,箱子做匀速直线运动,地面对箱子的摩擦力为100 N
D.箱子做匀速直线运动时,人的推力对箱子不做功3(中考·无锡)下列实例中,有力对物体做功的
是( )
A.跳水运动员从跳台跳下
B.学生背着书包在水平路面上前进
C.举重运动员举着杠铃停在空中
D.小球在光滑水平面上滚动4甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,且v甲>v乙,若不计空气阻力,则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是( )
A.F甲>F乙 B.F甲<F乙
C.W甲>W乙 D.W甲<W乙5(中考·泰安)如图所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4 m/s的速度运动了2 s,弹簧测力计的示数为5 N。拉力F做功为________J。67(中考·重庆B)据悉,成渝高铁客运专线全长308 km。如图所示是永川区中山路成渝高铁客运专线建设现场,一架质量为9×105 kg的箱梁正在吊装施工。该箱梁在10 s内仅匀速下降了0.2 m。求:
(1)在这10 s内箱梁下降的速度是多大?
(2)在这10 s内箱梁重力做的功是多少?