(共21张PPT)
三、功
第九章 简单机械和功
请说出下列词语中
“功”的含义:
功劳 立功—
大功告成 事半功倍——
什么是物理学中的“功”呢?
如果一个力作用在物体上,物体在力的方向上移动了一段距离,物理学里就说这个力做了功.
没有
在下图中,这位同学用尽了九牛二虎之力也没有搬动石头,她做功了吗?
植树节,两个同学提着水桶在水平路上匀速前进,他们对水桶做了功没有?
即拉力F和重力G都没有做功。
功包含的两个必要因素:
一:作用在物体上的力;
二:在力的方向上移动的距离。
没有做功的三种情况:
①有力无距离 ②有距离没有力(光滑平面) ③力与距离不在同一方向上。
1.起重机将货物从地面A点提升到B点,又从B点平移到C点,在这一过程中起重机一直都在做功吗?为什么?
小练习
A
B
C
从A点提升到B点起重机在做功,因为物体在起重机的拉力作用下移动了一段距离;从B点平移到C点没有做功,因为拉力是竖直的,移动的方向是水平的,物体在力的方向上没有移动距离,所以没做功。
小练习
2.在下列几种情况中,力对物体做功的是( )
A、冰球在光滑的冰面上匀速滑动
B、小孩用力推箱子,箱子未被推动
C、学生背着书包站在水平公路上匀速行驶的汽车上
D、清洁工把一桶水从地上提起
D
作用在物体上的力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明这个力做的功越多。
在物理学中, 功等于力与在力的方向上移动的距离的乘积。
功=力×力的方向上移动的距离
W = F S
功的公式:
W = F S
W— 功 — 焦耳(J)
F— 力 — 牛顿(N)
S—距 离— 米 ( m)
功的单位是:“牛·米”
国际单位制中叫:“焦耳”
例题1:质量为50Kg雪橇上装载了350Kg的货物,一匹马拉着它匀速运到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。
解: 马拉车所用的力与摩擦力大小相等
F=Ff=800N
货物在力的方向上移动的距离
S=3000m
所以马做的功是
W=FS=800N×3000m=2.4×106J
答:马运货时的功是2.4×106J
小练习
1.某同学一次将5块砖从地面举高到0.8 m高的汽车上,如果每块砖重20 N,他一次做的功是多少?
解:该同学所用的力
F=5×20N=100N
砖在该同学的作用下移动的距离
S=0.8m
该同学所做的功为
W=FS=100N×0.8m=80J
(根据二力平衡的条件)匀速提升重物时还可以用公式:W=Gh来计算
G=5×20N=100N
h=0.8m
W=Gh=100N×0.8m=80J
答:该同学一次做功80J
推导:W=FS=Gh
2.重50牛的物体,在20牛顿的水平拉力作用下,沿水平地面前进了0.5 m,试问拉力、重力各做了多少功?
分析:物体受力的情况及物体在力的方向上通过的距离。
解:物体在拉力的作用下通过的 距离为L1=0.5m在重力的方向上没有通过距离即为L2=0
拉力所做的功
W1=F·L1=20N×0.5m=10J
重力所做的功
W2=G·L2=20N×0=0(即没有做功)
答:拉力所做的功为10J;重力没有做功。
G=50N
F=20N
N=50N
f=20N
使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力,是否在省力的同时也能省功?
注意观察
功的原理
功的原理:
使用机械时人们所做的功,
都不会少于不用机械时所
做的功,也就是使用任何
机械都不省功
不省功的原因是什么? 因为省力的机械必然费距离,省距离的机械一定费力,而功=力×距离,所以不能省功。
使用机械不省功,有时还要多做功,哪为什么还要用呢?
使用机械有的时候我们为省力,有时为了改变力的方向,有时为了省距离。
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?
一、功包含的两个必要因素:
(一)作用在物体上的力;
(二)在力的方向上移动的距离。
二、功的原理:
使用任何机械都不省功