(共37张PPT)
生活中的功有“贡献”、“成效”、“功劳”等丰富的意思,力学中的功吸收了”成效”的意思,但它有着更为特殊的含义。
力学里的功是什么意思呢
怎样才算是做功呢
注意:力学里的“做功”不是生活里的“做工”、“干活”
1、力学中的功包含两个必要因素:一个是:作用在物体上的力另一个是:物体在这个力的方向上移动的距离。?
2?、功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
3、功的计算公式W=FS。
4、如果F表示力,单位N;S表示沿力的方向移动的距离,单位m;?W表示功,单位焦耳,简称焦,符号J。
1.物体在拉力作用下升高
2.静止的小车在拉力作用下前进
3.汽车受阻力滑行
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4.搬而不动
5.拉而不动
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将货物提高
拉小车前进
汽车受阻力滑行
有成效
搬而不动
拉而不动
没有成效
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结论:
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,这个力
的作用就显出了成效,力学里就说这个力做了功.
观察课本图11.1-2.1-1中二个图,找出二个实例的共同点:物体在力的作用下,沿着力的方向移动了距离。??
图11.1-3中,?二力都没有做功,想一想这些力为什么没有做功?并写出原因:??
甲图:没有做功的原因是:?移动的距离没有在力的方向上。?
?乙图:没有做功的原因是:?没有在力的方向上移动距离。?
【例题1】分析以下事例中力做功的有:a不做功的有:bcde。
a)?女孩把一箱报纸搬起来,她的提力对箱子做功了吗??
b)虽然司机费了九牛二虎之力,汽车还是纹丝不动,司机的推力对车做功了吗???????
c)人端着盘子在水平路面上匀速前进?,人对盘子的支持力做功了吗??
d)花样滑冰运动员将同伴举在空中某一高度不变,向前滑行的过程中,他对同伴的支持力做功了吗??
e)小明推动箱子后,箱子独自在光滑的冰面上做匀速直线运动中,小明做功了吗?
?
〖归纳〗功包含的两个必要因素:
(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。
推着酒桶向上
人推车前进
功包含的两个必要因素:
一:作用在物体上的力;
二:在这个力的方向上移动的距离。
运动员举着杠铃不动
用力推石头没推动
用力搬石头没搬动
有力,但是在力的方向上通过的距离为零,力对物体没做功
注意1
:
有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂直的,力对物体不做功
注意2
:
用脚踢出足球,球在空中运动时,人对球做功了吗?
物体由于惯性运动时,人的力对物体不做功
注意3
:
①
物体在运动方向上没有受到力的作用,由于惯性通过了一段距离,没有力对物体做功。——不劳无功
通常在下列三种情况下,对物体没有做功:
②
物体受到力的作用,但物体静止不动,在力的方向上没有通过距离,这个力对物体没有做功-------劳而无功
③
物体受到力的作用,物体也在运动,但运动方向与力的方向始终垂直,即物体在力的方向移动距离为零,这个力对物体没有做功。
请你判断在下
图所示的情景中人做功了吗?为什么?
有力F
,有距离s
且是在F的方向上通过的s
(做功)
(a)
女孩把一箱报刊搬起来
(b)学生背着书包在水平路面上匀速前进
(不做功)
有力F
有距离s
但F、s的方向垂直
(劳而无功)
(c)
虽然司机费了九牛二虎之力,汽车还是纹丝不动
有力F,无距离s
(不做功)
(劳而无功)
(d)运动员踢了足球一下,球在草地上滚动一段距离
有距离S,无力F
(不做功)
(不劳无功)
功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。
功=力×距离
表达式:
单位:
W=
S
——
F
——
W
——
N
m
N·m
J
W=Fs
F
s
3、国际单位:
牛·米(N·
m)—
焦耳(J)
1J
=
1
N·m
“1J”的物理含义:1N的力作用在物体上使物体在力的方向上移动的距离为1m,则该力对物体做的功为1J。
焦耳简介:
焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学,在家跟父亲学酿酒,并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学,对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究,后转向对功热转化的实验研究。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献,被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
将两个鸡蛋举高1m,做功约1J
将一袋10kg的大米从地面扛到肩上,做功约150J
体重为600N的某学生从一楼走到二楼,做功约1800J
将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起,做功约10J
注意:运用功的公式必须注意的几个问题:
1、公式中的F与S必须在同一直线上;
2、公式中F的单位必须是(N)S的单位必须是(m),那么功的单位才是(J);
3、F、S必须具有同时性:
即S必须是F一直参与下物体在力的方向上移动的距离。
4、
F、S必须具有同一性:
即F、S是指同一物体受到的力和在力的方向上运动的距离。
例题5
小明提着重100N的水桶,在水平地面上前进了10m,再走上高为3m,楼梯长为6m的石阶,
他克服水桶重力做了多少功?
已知:G=100N,h=3m
求:W
解:因为F=G=100N,s=h=3m
由W=Fs=Gh=100N×3m=300N·m=300J
答:小明克服水桶重力做功300J。
W=Fs
功的计算
学到了什么?
功的概念
做功的两个必备因素
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距离
W=Fs
单位:1J=1N·m
功的定义
怎样算做功
功的计算
1、在水平地面上,用100N的水平推力,将重500N的小车匀速移动了5m,停止用力后,小车又前进了2m才停下来,在整个过程中,水平推力对小车做功为
J。
2、马用800N的力可拉着重2×104N的车水平前进,人用600N的力也可以拉着一辆车水平前进,则马和人对车做功相比较
(
)
A、马做的功多
B、人做的功多
C、一样多
D、因条件不足无法比较它们做功的多少
500
D
3、一同学用50N的水平方向的力,将一只重5N的足球沿水平方向踢了出去,足球在地上滚动了30m
停下,在球滚动过程中,脚对球所做的功是(
)
A、5J
B、1500J
C、150J
D、0J
D
4
如图,用水平力F拉物体A在光滑水平面上沿直线移动s,做功W1;用同样大小的力F拉物体B在粗糙的水平面上沿直线也移动s,做功W2;用同样大小的力F拉物体C在斜面上沿直线也移动s,做功W3。你能比较W1和W2和W3的大小关系吗?
W1=W2=W3
5.下面关于做功的几个判断中,哪个是正确的?
(
)
A.起重机将货物吊起时,起重机的拉力对货物做了功
B.人用力托着一箱货物站着不动时,人对货物做了功
C.汽车载着货物在水平公路上行驶时,汽车对货物向上的支持力做了功
D.某个人将铅球推出,铅球落地后在水平地面上滚动时,重力对铅球做了功
A
6.如图所示,将一物体分别沿着光滑斜面AO和BO匀速拉到顶端O点,已知AO(
)
A.Fl>F2,Wl=W2
B.Fl>F2,W1
>W2
C.F1=F2,W1=W2
D.F1A