(共34张PPT)
功和机械能
“功”是个多义词,有 “贡献”的意思,如功劳、立功;还具有“成效”的意思,如成功,事半功倍…….同学们还可以列举别出的含义。如丰功伟绩是贡献的意思,如大功告成有成绩、效果、成效的意思;力学所说的“功”包含有成效的意思,但是它还有更确切的含义。
功的解释:
物理学里的功主要偏重于“成效、效果”的意思,当然还有它本身的物理意义。
搬而不动
拉而不动
F
F
没有成效
将货物提高
拉小车前进
汽车受阻力滑行
F
F
f
有成效
活动:找出活动中的共同点:
找出下列活动中的共同点:
找出下列活动中的共同点:
找出下列活动中的共同点:
找出下列活动中的共同点:
找出下列活动中的共同点:
找出下列活动中的共同点:
s
F
F
F
s
马拉车前进
力学主要研究“力和运动” 的关系,“功”它是指:
怎样才叫做功
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,这个力的作用就显示出成效,就说这个力对物体做了功.功用符号W表示。(WORK)
起重机和直升飞机吊起重物都是做功的实例,你们知道力为什么做功了吗?
有力作用在物体上.
物体在力的方向上移动了一段距离.
原因
谁能归纳出做功的两个必要因素是什么?
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
S
必要因素
必须需要,缺一不可!
“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”
1.当你端着一盆水不动时,你累吗?你做功了吗?为什么?
2.用力推讲台,讲台没有动,人累吗?人做功了吗
分析:
S=0
F≠0
没有做功.
(劳而无功)
“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”
3.用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗?
分析:
S≠0
F=0
没有做功.不劳无功)
“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”
4.人推着木箱前进时,箱子的重力和支持力做功了吗?为什么?
分析:
S≠0
F≠0
没有做功.(劳而无功或垂直无功)
F⊥S
5.人提一桶水沿水平方向前进,提力做功了吗?
S
.
G
N
.
G
N
不做功的情况
1.有力,但是在力的方向上通过的距离为零.
2.有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用
3.有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂直的.
1.填空: 做功的两个必要因素是:
①作用在物体上的_____。
②物体在______上通过了一段______。
力
力的方向
距离
活动
巩固练习
2.判断以下力对物体做了功吗?
(a)人用力推汽车,但没有推动。
(b)小鸟将虫子从地里叼起来。
(推力对汽车没有做功)
(小鸟对虫子做功)
(c)人将油桶推到仓库中。
(d)举重运动员把杠铃举起来。
(举力对杠铃做功)
(推力对油桶做功)
用起重机按下图所示的三种方式分三次将物体匀速吊起
起重机第二次对物体做功与第一次比较什么量改变了,什么量没有变 ? 第二次做功与第一次做功的关系?
结论:在力一样大时,功的大小跟物体沿力的方向移动的距离成正比.
活动
结论:在距离相同时,功的大小跟作用在物体上的力成正比.
第三次与第一次相比什么量变了,什么量没有改变?
第三次做功是第一次做功的几倍?
功的计算
力学里规定:功等于作用力跟物体沿力的方向上通过的距离的乘积。
计算公式:功=力×力的方向移动的距离
W=Fs
符号的意义及单位:
W-----功-----焦耳(J)
F-----力-----牛顿(N)
s-----距离-----米(m)
用文字表示:1焦耳=1牛×1米
意义:用1牛的力使物体在力的方向上移动1米距离,力对物体所做的功就是1焦耳。
例题1
质量为50kg的雪橇上装载了350 kg的货物,一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做的功。(g=10N/kg)
解:由于雪橇作匀速运动,所以马拉车所用的拉力与摩擦力大小相等
F=F摩=800N
马移动的距离 s=3000m
所以马做的功是
W=Fs=800N×3000m=2.4×106J
答:马运货时做的功是2.4×106J。
例2 起重机把8000N的重物竖直向上匀速提升5m后又沿水平方向匀速移动了2m,在这一过过程中钢丝绳向上的拉力对物体做功多少焦?
分析 起重机向上提重物时对重物做了功.而又水平移动2m时没有对重物做功,因为重物没有在拉力的方向上移动距离.
已知:G= 1.2×104牛 h=5米
求:W
解:重物匀速上升,二力平衡,(F=G)
W=W1+W2=F S1+F S2 =G h+G S2
= 1.2×104牛× 5米+ 1.2×104牛× 0米 = 6 ×104焦耳
答:起重机对钢材做的功为3.6 ×104焦耳。
提示:物体受哪些力?那些力对物体做功?
1.要明确是哪个力对哪个物体做功,或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
2.同体性:力和物体移动的距离必须对应同一物体
3.同时性:力和物体移动距离必须对应同段时间。
4.同向性:初中阶段力和物体移动距离在方向上必须一致。
公式W=FS的综合运用
请同学们小结:
1.这节课我们学到了什么?
2.哪些知识还没有掌握牢固?
1.举重运动员举着杠铃不动,举力做了功.
2.人提着一重物沿水平方向匀速移动一段距离,提力对重物做了功.
3.苹果从树上落下,重力对苹果做了功.
4.小球在光滑平面上移动一段距离,桌子的支持力对小球做了功.
(×)
(√)
(×)
(×)
1、用200N的力,在粗糙不同的水平路面,沿水平方向分别拉重500N和800N的两辆小车匀速前进4m,则
( )
A、拉重车做的功多
B、拉轻车做的功多
C、拉两辆车做的功一样多
D、无法确定
C
活动
巩固练习
2. 一个人用50N的力治水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m,求这个人对车做功多少?重力对车做功多少?
已知:
求:
解:
答 :人对车做功100J,重力对车没有做功.
W重力=Gh=200N×0米=0J
3. 在平地上,用50N的水平推力推动重100N的箱子,前进了10米,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?
10m
50N
100N
已知:F=50N, s=10m, G=100N, h=1.5m.
求:W1 和W2.
解:W1=Fs=50N 10m=500J
W2=F’s’
答:他推箱子做功500J,举箱子做功150J。
=Gh=100N 1.5m=150J