(共25张PPT)
11.1
怎样才叫做功
有一只箱子,让一位同学把它从一楼匀速地提到二楼;若让另一位同学把这只箱子从一楼匀速地提到四楼。他们两个人用的力一样大吗?
一样大
他们的成效一样吗?
不一样
他们用的力一样大,为什么说他们的成效不一样呢?
他们提升的距离不一样大。
想想议议
看来有些问题只考虑用“力”来描述是不够了,还必须同时考虑“距离”这个因素,在物理学中,用“功”这个物理量来描述上面的问题。
用力推汽车,没有推动
用力搬石头,没有搬起
好累啊!
真重啊!
“做工”与
“做功”的区别
物理学中的“做功”吸收了
“贡献”和“成效”的意思在里面。
活动1
找找共同点
F
F
s
s
F
活动1
找找共同点
共同点:物体在作用力的方向上移动了一段距离。
物理学中规定,作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做了功。
你能说出做功包含的两个必要因素吗?
①
作用在物体上的力
②
物体在力的方向上通过的距离
一、怎样才叫做功
叉车举高货物
F
s
马拉车
F
s
F
s
F
F
起重机吊起货物
分析:
S
=
0
F
≠
0
没有做功
(劳而无功)
1、(1)用力推汽车,没有推动
(2)用力搬石头,未能搬动
2、用脚踢出足球,球在水平地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗?
没有做功
(不劳无功)
分析:
S
≠
0
F
=
0
3、提箱子在水平路上走
力的方向与
运动方向垂直
没有做功
(垂直无功)
分析:
S
≠
0
F
≠
0
s
s
s
不做功
1、物体受到力,但没有在此力方向上移动距离,即通过的距离为零。(有F无s)
2、物体没有受到力,但由于惯性通过了一段距离,也就是没有力做功。(有s无F
)
3、物体受力方向和物体运动的方向垂直。(有F有s,但F与s的方向垂直)
不做功的三种情况
(c)运动员举着杠铃不动
(b)人将油桶推到仓库中
(a)小鸟将虫子从地里叼起来
活动2
力对物体做了功吗
例1
将一桶水从地面上提起,并在空中停留几秒钟,然后在教室内走两步,分析在这个过程中人对水桶是否做功,为什么?
把水从地面提起
空中停留几秒钟
在教室里走两步
做了功
有力有距离
没做功
有力没有距离
没做功
力与距离垂直
?
?
?
怎样比较做功的大小
?
匀速拉动物体
(1)
(2)
(3)
?
?
?
?
?
(1)
(2)
(3)
(4)
怎样比较做功的大小
匀速拉动物体
二、怎样测算功
作用在物体上的力越大,物体沿力的方向上移动的距离越大,力做的功越多。
物理学中规定,力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
功=力×距离
W
=
F
s
用F表示力,S表示物体在力的方向上通过的距离,W表示力所做的功
由公式得出复合单位:牛(N)×米(m)
专门单位:焦耳
1J=1N
·
m
1N的力使物体在力的方向上
通过1m的距离时所做的功为1J
W
=
F
s
牛(N)
米(m)
焦耳(J)
简称:焦
符号:J
注意:做功的多少只由W=Fs决定,与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦无关。
活动3
怎样正确地计算功
人拉着重为2000N的车子沿水平方向前进5m。小明同学这样算出W=F·S=2000N×5m=10000J。他的算法对吗?如果不对,错在哪里?要计算出人拉车的力所做的功,还必须具备什么条件?
解析:
小明的算法是错的。他没有理解做功具备的两个因素,乱套公式。要计算出人拉车的力所做的功,还必须知道沿水平方向的拉力是多少。
如果水平拉力是500N,结果怎样?
2500J
例2
某人用F=100N的力把木箱从斜面底端沿斜面推到2m高处,斜面长4m,如图所示,这个人做了多少功?
一、力学中的功:
1、概念:有 作用在物体上,物体沿 方向移动了一段 ,这个力就对物体做了功。
2、做功的两个必要因素是:
①作用在物体上的 。
②物体在这个力的方向上移动的 。
3、不做功的三种情况:
二、功的计算:
1、定义: 与在力的方向上移动 的乘积叫做功。
2、公式: 。3、单位: 。
这个力的
距离
力
力
距离
力
距离
W=Fs
焦耳(J)
①有力无距 ②有距无力 ③力距垂直
课堂小结
1、下列关于功的概念的理解正确的是(
)
A.只要有力作用在物体上,力就对物体作了功
B.物体只要移动距离,就做了功
C.有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就一定做了功
D.有力作用在物体上,物体在力的方向上移动了距离,则这个力就对物体做了功
反馈练习
D
2、用40N的水平拉力将重为100N的物体沿水平方向拉动3m,在此过程中,重力所做的功等于_____J,拉力所做的功等于_______J。
0
120
3、起重机把重为1000N的货物匀速竖直提升2m后,又沿水平方向匀速移动1m。起重机钢绳拉力做了多少功?(
)
A.
1000焦耳 B.2000焦耳
C.3000焦耳 D.不能确定
B
4、有一个装着矿石的矿斗,总质量是3.0×103kg,把它从井底匀速提到地面上做了4.41×106J的功。试问,该矿井有多深?
5、一辆汽车在平直公路上匀速行驶160m。在此过程中,汽车牵引力做功8.0×104J。这辆汽车的牵引力有多大?
6、如图是一张出租车的发票,从中你能获得哪些信息?假如这辆出租车是在平直公路上匀速行驶,它的牵引力为3×104N。试问:该车的牵引力做了多少功?