(共22张PPT)
“功”是个多义词,有“贡献”的意思,如功劳、立功;还具有“成效”的意思,如成功、事半功倍等等。同学们还可以列举出别的含义。力学里所说的“功”包含有成效的意思,但是还有更确切的含义。
力学主要研究力和运动的关系,如果一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下运动了一段距离,那么这个力就产生了成
效,此时,我们就说这个力对这个物体做了功。
女孩把一箱报刊搬起来,所以向上搬的力对箱子做了功
虽然费了很大劲但汽车还是纹丝不动
下面这两幅图中,做功了吗?
想一想
踢了足球一下,球在草地上滚动了一段距离
一、做功的两个必要因素,缺一不可
物体受到力的作用
物体在力的方向上通过一段距离
一是物体由于惯性移动了距离,但没有受到力的作用
二是物体受到力的作用,但没有通过距离
三是物体受到力的作用,也通过了距离,但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直。
几种不做功的情况:
二、功的大小:
力和在力的方向上通过的距离的乘积
计算公式:W=FS
功的符号:W
单位—焦耳(J)、(N·m)
三、研究定滑轮移动物体时的做功情况
用弹簧测力计测量提起一个钩码的拉力
用刻度尺测量钩码每次被拉起的高度
重复上述步骤5次
计算出力与距离的乘积,填入表格
F/(N)
S/(m)
F·S/(J)
1
2
3
4
5
结论:
力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个不变量
四、探究使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力,是否在省力的同时也能省功?
实验器材:杠杆、动滑轮、刻度尺、钩码、细线、弹簧测力计
实验方法:
1、用测力计测出物重G
2、用测力计匀速竖直拉升物体到某一高度,读出拉力F,记录重物和测力计挂钩移动的距离h和s
3、算出不用机械直接用手做功W1=G
h
,用机械所做的功W2=FS,进行比较可得结论。
砝码重G
砝码提升高度h
不用机械所做的功W1
动力F
动力方向移动距离S
使用机械所做的功W2
动滑轮
杠杆
结论:
使用任何机械,人们所做的功,都不会小于不用机械而所做的功,也就是使用任何机械都不省功
!
如图所示,重为100
N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4
m/s的速度做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为5
N.不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦,则:
(1)物体A受到水平面的摩擦力为多少牛?
(2)若物体A匀速运动1min,则拉力F做功为多少焦?
(3)若想减小拉力的大小,可以采取哪些方法?
分析:此滑轮为动滑轮,拉力F为动力,物体A在水平面上受到的摩擦力为阻力,拉力F与测力计示数相等,因此,拉力应为摩擦力的一半.拉力F移动的速度为物体A的两倍,因此,在60
s内,可以根据w=Fs,求得拉力F做的功.如果要减小拉力,可以利用滑轮组,或减小物体A与地面的摩擦力.
答案:(1)f=2F=2×5N=10N
(2)s=vt=2×0.4
m/s×60s=48m
W=Fs=5N×48m=240J
(3)利用滑轮组拉物体;用滚动代替滑动,即
在物体A下方铺圆柱形木棍,或在物体A下
方装上轮子;减小水平面的粗糙程度,在
水平面上涂润滑油.
点评:本题在计算拉力F时,会错误地认为拉力F为物体重的一半,实际上,拉力应为物体A受到摩擦力的一半.
1
、功的定义:
W
=
FS
力和在力的方向上移动的距离的乘积
W---功---焦耳(J)
F---力---牛顿(N)
S---距离---米(m)
4、使用任何机械,人们所做的功,都不会小于不用机械而所做的功,也就是使用任何机械都不省功
!
2、
功的公式:
3
、单位:
起重机的雏形
中国古代灌溉农田用的桔是臂架型起重机的雏形。14世纪,西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。19世纪前期,出现了桥式起重机;起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造,并开始采用(接下)
(接上)水力驱动。19世纪后期,蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。20世纪20年代开始,由于电气工业和内燃机工业迅速发展,以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。
起重机(Crane)属于起重机械的一种,是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括:取物装置从取物地把物品提起,然后水平移动到指定地点降下物品,接着进行反向运动,使取物装置返回原位,以便进行下一(接下)
起重机
(接上)次循环。
通常起重机械由起升机构(使物品上下运动)、运行机构(使起重机械移动)、变幅机构和回转机构(使物品作水平移动),再加上金属机构,动力装置,操纵控制及必要的辅助装置组合而成。
在建桥工程中所用的起重机械,根据其构造和性能的不同,一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械和臂架类型起重机三(接下)
(接上)大类。轻小型起重设备如:千斤顶、葫芦、卷扬机等。桥架类型起重机械如梁式起重机、龙门起重机等。臂架类型起重机如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎、履带起重机等。
在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。又称吊车。(接下)
(接上)属于物料搬运机械。起重机的工作特点是做间歇性运动,即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。