课件49张PPT。第十一章 功和机械能
第1节 功 功是个多义词,有“贡献”的意思,如 功劳,立功;还有“成效”的意思,如:成功、事半功倍.......
而力学里的“功”含有“成效”的意思,但是它还更确切的含义。思考:在力学上“做功”的含义是什么?活动:找出活动中的共同点:重物在竖直向上的拉力作用下,向上移动了距离s分析:人拉物体过程中,物体受到一个竖直向上
的力的作用F,并且在这个力的作用下,向上
移动了一段距离S(如图),力F有了成效,
力F做了功,也可简单地说成人做了功。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:人对车的推力,
使得车在推力的方向上移动了一段距离分析:人推车过程中,车受到一个水平向右的推力F,并且在这个力的作用下,向右移动了一段距离S(如图),力F有了成效,力F做了功。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。一、力学中的功 如果一个力作用在物体上,并且使物体在力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显出了成效,力学里就说这个力对物体做了功.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.原因功包含的两个必要因素:1.作用在物体上的力2.物体在力的方向上移动的距离2、必要因素两个“必要因素”的含义是,缺一不可.
有时为了叙述方便,某个力做功往往也说成施力的物体做了功,如:人推小车,推力做了功,也常说成人做了功。推而不动------物体受力,但没移动距离
花的力气没有成效,做的功等于零
;没有做功
(劳而无功
F≠0
S=0分析:感知现象:不做功的实例 ,分析他们有什么共同点?什么不同点?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≠0F=0没有做功.(不劳无功)物体移动了距离,但不受力S提箱子在水平路面上匀速前进,提箱子的力做功吗?7S没有做功
(垂直无功)F≠0
S≠0
分析:F⊥S物体受了力,也移动了距离,但两者方向相互垂直。F≠0
S=0F=0
S≠0F≠0 S≠0
F⊥S不做功的几种情况:123有力,但是在力的方向上通过的距离为零。有距离,但在运动方向上物体没有力的作用有力,也有距离,但是力和运动方向是互相垂直的。光滑面运动分析:物体虽然受到 重力和支持力的作用,但力与运动的距离垂直,这种情况力也 不做功 想一想:力对物体做功了吗?人用力推汽车,但没推动鹭将鱼从水中叼起来请同学们分析下面几种情况下,哪些情况力对物体做了功,哪些情况没有?①用手提着重物原地不动
②在水平桌面上滚动着的小球
③把砖托在手里水平移动,重力是否做功?
④推陷在泥里的汽车而没有推动
⑤起重机得钢索上悬挂着重物
⑴当重物静止时,钢绳的拉力是否做功?重力是否做功?
⑵当起重机把货物举到一定高度后,就使它沿水平方向移动,在移动过程中,重力是否做功?拉力是否做功?即学即练在下列几种情况中,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起重机拉着货物匀速上升比较(1)(2):在拉力相同时,力的方向上的距离越大,做功越多二、探究:功的大小与力、距离的关系起重机拉着货物匀速上升比较(1)(3):在力的方向上移动的距离相同时,拉力越大,做功越多探究:功的大小与力、距离的关系1.在物理学中,把力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做功 功=力×距离2.表达式:单位:W=S ——F ——W ——NmN·mJFs 3.功的单位:焦耳,简称焦,符号是J
1J=1N·m
(意义:1牛的力使物体在力的方向上,通过1米的距离时所做的功为1焦。)
三、功的计算4、注意:
(1)分清哪个力对物体做功,计算时F就用这个力.
(2)公式中的s为物体沿力F方向上移动的距离。
(3)利用W=Fs计算时各物理量要采用国际单位。1J=1N.m
(4)做功的多少由W =Fs来决定,与物体做匀速运动还是做变速运动无关.
5、功的原理:使用任何机械都不省功。
答:推捅的人做了500J的功.例题分析分析:桶受重力、支持力、推力、摩擦力
四个力作用,但题目中要求的只是人的推力
所做的功。推力所做的功与重力的大小无关。已知:F=50N s=10m
求:W解:W=Fs=50×10J=500J在水平地面上,用50牛的力推100牛的桶,前进了10米,推桶的人做了多少功?3、体育课上,某同学用400牛的力把重为30牛的铅球推到10米远处,则这位同学对铅球做了多少功?( )
A.4000焦 B.300焦
C.4300焦 D.无法计算4、重力为10牛的球在水平地面上滚动了15米,则重力对它做功为( )
A.150焦 B.15焦
C. 0焦 D.无法确定DC一、功的概念 二、做功的两个必备因素 三、功的计算及单位 力和物体在力的方向上移动距离的乘积1.有力的作用
2.在力的方向上有移动一段距离 W=Fs单位:1 J=1 N·m 小结1.在光滑的水平面上有一物体,用力拉这个物体沿直线运动一段路程,拉力所做的功为W1,在粗糙水平面上有另一物体,现仍用等大旳力拉这个物体沿直线运动了同样的一段路程,拉力做的功为W2。则( )
A W1=W2 BW1>W2
C W1W甲( )W乙
(填>, <, =)
做功的多少只由W=Fs决定,与物体的质量,运动速度,运动方向,是否有摩擦力无关
=1.重100 N的物体由于惯性在光滑的水平面上匀速
前进4m,外力做的功为 J,重力做的功为
J。
2.放学后,某同学背着重40 N的书包沿水平路面走了
200 m,又登上大约10 m高的四楼才回到家。则他在回
家的过程中对书包做的功约为( )
A.0J B.400J C.2000J D.2400J00B3.奥运会上,我国运动员丁美媛获得女子75 kg以上级举重
金牌,她的挺举成绩是165 kg。估算她在挺举全过程中对
杠铃做的功为( )
A.3×102 J B.1×103 J
C.3×103 J D.5×103 J C4.用200 N的力,在粗糙不同的水平路面上,沿水平方向
分别拉重500 N和800 N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C5、体育课上,某同学用400牛的力把重为30牛的铅球推到10米远处,则这位同学对铅球做了多少功?( )
A.4000焦 B.300焦
C.4300焦 D.无法计算6、重力为10牛的球在水平地面上滚动了15米,则重力对它做功为( )
A.150焦 B.15焦
C. 0焦 D.无法确定DC 7.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力哪一次所做的功多?8.三辆汽车用相同的大小的牵引力和速度行驶,甲沿上坡路,乙沿水平路,丙沿下坡路,都行驶相同的时间,哪辆车的牵引力做的功多? F≠0
S=0F=0
S≠0F≠0 S≠0
F⊥S对比做功的两个必要因素不做功的几种情况:1234F≠0 S≠0
F⊥v感知现象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=0F≠0 没有做功.
(劳而无功)不做功的实例,分析他们有什么共同点?什么不同点?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≠0F≠0 没有做功.
(劳而无功)F⊥S5.人提一桶水沿水平方向前进,提力做功了吗?Ss分析:有距离有力没有做功.(劳而无功)但F⊥S笔记整理1、做功的两个必要因素作用在物体上的力
物体在力的方向上移动的距离2、功 的 计 算 公 式:W=F×S3、功 的 单位:焦耳(J), 1J=1N · m4、对比做功的两个必要因素不做功的几种情况:F≠0
S=0(1)(2)(3)(4)F=0
S≠0F≠0 S≠0
F⊥SF≠0 S≠0
F⊥v例题: 一台拖拉机耕地时,牵引力是28500牛,前进了1000分米,此拖拉机牵引力做了多少功?重力做了多少功?克服阻力做功多少解:根据W=F×S=28500 J×100 m
=2.85 ×106 J
重力做功为零。
克服阻力做功W阻=f×S=2.85 ×106 J
1、P105例题在光滑的水平面上推木箱,箱子受到几个力的作用?什么力对物体的移动作出了贡献?分析:有一推力F作用在物体上,使物体在推力的方向上移动了一段路程,显然是这个推力F对物体的移动做出贡献,即推力对物体做了功.而重力和支持力则不做功。s球离开脚以后,由于惯性运动了一段距离。但是没有力作用在球上,所以没有力做功。没有做功
(不劳无功
)分析:F=0
S≠0踢出去的球思考:在力学上“做功”的含义是什么?