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第十一章
第1节
怎样才叫做功
推而未动
搬而未起
用力推石头
用力向上搬石头
想想议议
这两个力有成效吗?
哪个力的作用对小车有了“成效”?有了“贡献”呢?
用力拉在水平桌面上的小车,小车加速前进,则小车受到几个力的作用?
F拉
F支
G
F阻
F
拉对小车做了功
F拉
F支
G
F阻
想想议议
叉车举高货物
F
s
如果某个力对物体的移动做出了贡献,取得了成效,我们就说这个力对物体作了功。
一、力学中的功
马拉车
F
s
F
1.功:
拉力对车做了功
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,这个力对物体做了功。
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
二者缺一不可。
必要因素
s
你知道用什么标准来判断是否做功吗?
s
F
F
F
s
F
没有做功(不劳无功)
分
析
s
≠
0
F
=
0
冰壶在平滑的冰面上滑行
议一议
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?
没有做功(垂直无功)
提箱子在水平路上走
分
析
F≠
0
s≠
0
力的方向与运动方向垂直
议一议
该同学捧着重物水平移动时,他对重物做功了吗?为什么?
不做功的三种典型情况(W=0J)
(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。
力学中的功:
请一位同学用哑铃完成一些动作并描述出该动作,让大家一起判断他是否对哑铃做了功?
体验交流:
功=力×距离
二、功的计算
1.功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
W
=
Fs
公
式
(注意S是指在
F的方向上移动的距离)
2.功的单位和物理意义。
牛(N)
米
(m)
焦耳(J)
即:1
J=1
N
·
m
二、功的计算
W
=
Fs
意义:1
N的力使物体在力的方向上移动了1
m的距离时所做的功为1
J。
单位:焦耳
焦耳简介
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳
1818年12月24日-1889年10月11日,英国物理学家,出生于曼彻斯特近郊的沙弗特。由于他在热学、热力学和电方面的贡献,皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章。后人为了纪念他,把功的单位命名为“焦耳”,简称“焦”;并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记。
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
将一瓶500ml的矿泉水从地上拿起,做功约10J
认识生活中功的大小:
例1
人用500N的力拉着车子沿水平方向前进5m,求人所做的功。
解:(1)W=FS=600N×5m=3000J
(2)W=FS=2000N×0m=0J
解:
W=FS=500N×5m=2500J
例2
人用600N的力拉着重为2000N的车子沿水平方向前进5m,求:(1)人所做的功多大?(2)重力对车做的功多大?
实验活动四:
请大家进行实验测量:
1、用弹簧测力计测出钩码的重力;
2、直接用手提钩码匀速上升10cm
3、直接用手提钩码匀速上升15cm
实验数据表格
因此我们可以得到另一个计算克服重力做功的公式:__W=Gh_
弹簧测力计示数F/N
钩码上升的距离S/m
做功的大小W/J
1
2
物理上的“功”指什么?
功的单位是什么?
怎样判断力对物体做功了?
本课小结
功如何计算?