学习目标
1.理解做功的两个必要因素。认识在什么情况下力对物体做了功,在什么情况下没有做功。
2.理解计算功的公式和单位,并会用功的公式W=FS进行简单计算。
一、功
木块在力F的作用下在力的方向上移动了一段距离S,力的作用有了成效。
1 功的定义
F
F
S
1.功的定义:
2.作功的条件:
一.功的概念
力和沿力的方向通过的距离。
杠铃被举起
箱子被推动
如果对物体作用了力,并使物体沿力的方向移动了一段距离,我们就说这个力对物体作了机械功,机械功简称功。
钢管被提升
分析以下事例中,力对物体是否做功?
提水前行
人推车,车未动
离腿后,足球向前运动
不做功的三种情况
①物体受到力的作用,但没有移动距离,即推而未动或搬而未起,这个力就没有对物体做功。 (F≠0 ,s=0)
Help me!
不做功的三种情况
②物体因为惯性通过一段距离,做功为零。(F=0, S≠0 )
好重呀!
不做功的三种情况
③物体受到力的作用,且发生了移动,但力的方向始终与移动方向垂直,所以这个力并未做功。(F⊥S)。
v
关于做功,下列说法正确的是:
练 习
A 踢出去的球在草地上滚动的过程中踢
力对球做了功;
B 树叶从树上落下,重力对它做了功;
C 学生背着书包在水平路面上匀速前进;
D 举重运动员将杠铃举过头顶不动,他
的举力做了功.
B
二、功的计算
功=力×距离
1 功的大小:
2 数学表达式:
功等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
3 功的单位
1焦=1牛·米 (1J = 1N·m)
W=FS
将一个鸡蛋举高2米,做的功大约是1J。
了解焦耳
焦耳,J.P.(James Prescott Joule 1818~1889)
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。
1872年—1887年焦耳任英国科学促进协会主席。
1889年10月11日焦耳在塞拉逝世。
①注意单位的统一。
②公式中的F与S必须在同一直线上;
③做功的多少只由W=F·s决定,跟物体是做匀速直线运动还是做变速运动无关。
④F、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 几点说明
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?
A
F
光滑平面
B
F
粗糙平面
C
F
斜面
W1=W2=W3
使用杠杆、定滑轮、动滑轮、轮轴等简单机械,将同一重物匀速提升.若机械的摩擦和自重均不计,下列说法中正确的是 ( )
A.因为使用定滑轮不能省力,所以使用定滑轮比使用杠杆做功多
B.因为使用动滑轮要费距离,所以使用动滑轮比使用定滑轮做功多
C.因为使用动滑轮要费距离,所以使用动滑轮比使用杠杆做功多
D.使用它们做的功一样多
D
小铁球沿斜面滚下过程中,重力是否对铁球做功?
B
A
C
G
h
W=Gh
例题1
如图所示,在水平地面上,用50N的水平推力推动重100N的箱子前进了10m。当推力撤去后,物体又前进了2 m,
推箱子的小朋友做了多少功?
如果把这个箱子匀速举高1.5m, 他做了多少功?
10m
G=100N
50N
如图所示,工人小李用55N的力将重为100N的水泥桶从地面拉到4m高处,小李做了多少功?
例题2
质量是50kg的雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它沿着水平道路将货物匀速运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货物时做的功。
练习