简单机械和功 功
请说出下列词语中“功”的含义:
功劳 立功—
大功告成 事半功倍——
哪个力的作用对小车有了“成效”?有了贡献呢?
用力推着水平地面上的小车,小车前进,则小车受到几个力的作用?
F
F支
G
F阻
F 对小车做了功
F
F支
G
F阻
叉车举高货物
F
s
在叉车高举货物的过程中,货物受到一个向上的力F的作用,并且在这个力的作用下,向上移动了一段距离s,力F作用的成效体现在货物被举高了。物理学中就说叉车托起货物的力做了功。
1.功的含义: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,就说这个力对物体做了功。
s
F
、力学中的功
一、力学中的功
s
F
F
F
s
想想议议:下列实例中有哪些共同点?
人推车向前运动
人拉物体升高
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
注意:二者缺一不可。
必要因素
s
谁能归纳出做功的两个必要因素是什么?
F
s
F
马拉车
拉力对车做了功
2.做功的两个必要因素:
一是作用在物体上的力
二是物体在力的方向上移动的距离
s
F
F
起重机吊起货物
拉力对货物做了功
有力无距离(劳而无功)
人用力推石头而没推动
s=0
F≠0
分析
思考讨论:人对石头做功了吗?为什么?
有距离无力(不劳无功)
分析
s ≠ 0
F = 0
冰壶在平滑的冰面上滑行
思考讨论:人对冰壶做动了吗?为什么?
有力有距离,但力的方向与距离垂直(垂直无功)
分析
F≠ 0
s≠ 0
力的方向与运动方向垂直
提箱子在水平路上走
思考讨论:人对箱子做功了吗?为什么?
3.不做功的三种情况
有力无距离(劳而无功)
力与距离垂直(垂直无功)
有距离无力(不劳无功)
实验1:将1本物理书举高10厘米高度;
实验2:将1本物理书举高30厘米高度;
实验3:将2本物理书举高30厘米高度。
(1)比较实验1和实验2哪一次做的功多?为什么?
(2)比较实验2和实验3哪一次做的功多?为什么?
动手动脑:做功的多少与哪些因素有关?
作用在物体上的力越大,物体在力的方向上
移动的距离越大,力做的功越多。
结论:
自主学习:功的计算
(1)功的大小等于什么?
(2)功的计算公式是什么?各个符号表示什么?
(3)利用公式计算时力、距离的单位各是什么?
(4)功的单位是什么?1J的物理意义是什么?
功=力×距离
W = Fs
公 式
注意:当力和物体在力的方向上通过的距离相反时,我们说物体克服这个力做功。
1.力学中,功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
二、功的计算
{
W = Gh
2.功的单位和物理意义
牛(N)
米 (m)
焦耳(J)
即:1 J=1 N · m
W = Fs
物理意义:1 N的力使物体在力的方向上,通过1 m的距离时所做的功为1 J。
单位:焦耳
例题:质量为50kg雪橇上装载了350kg的原木,一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前行,将原木运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马的水平拉力做的功。
二、功的计算
温馨提示:
1、使用公式求功之前,要明确是哪个力做了功
2、看物体运动的距离是否是在力的方向上(易错)
3、要注意单位的统一
解: 雪橇在平直路面上做匀速直线运动,马的水平拉 力与摩擦力大小相等即
F=F摩=800N
雪橇沿水平拉力的方向移动的距离
s=3000m
所以马的水平拉力做的功是
W=Fs=800N×3000m=2.4×106J
答:马的水平拉力做的功是2.4×106J。
(1)举重运动员举着杠铃不动,举力做功。
(2)汽车的牵引力使汽车水平前进,牵引力对汽车 做了功。
(3)苹果从树上落下,重力对苹果做了功。
(4)拉动小车在水平面上移动一段距离,桌子的支持力对小车做了功。
(5)用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做了功。
牛刀小试
判断下列说法是否正确,并说出为什么。
X
√
√
X
X
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
1、公式:功=力×距离 W=Fs
2、单位:焦耳 1 J=1 N · m
(二)功的计算
(一)做功的两个必要因素
三种不做功的情况
作业:
练习册本节习题