八年级物理(沪科版)
第十章《机械与人》
第三节
《做功了吗》
学习目标:
1.理解机械功的概念。
2.会分析哪些情况下做功
3.会进行有关功的计算
4.知道使用任何机械都不能省功。
*
如果忽略机械自重、机械间的摩擦等,使用动滑轮时
∵ F=G/2, 而s=2h
∴ Fs=Gh
使用其他机械也是如此。
力和距离的乘积是一个很有意义的物理量,可以用这个数据来衡量机械的效能。
*
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫机械功,简称“功”。
*
F
F
s
小孩用拉力F拉小狗移动了一段距离s,我们说小孩的拉力对小狗做了功,或简单的说小孩对小狗做了功。
怎样才算做功呢?
*
F
s
叉车的举力F将货物移动了一段距离s,我们说叉车的举力对货物做了功,或简单的说叉车对货物做了功。
怎样才算做功呢?
*
s
锤子对钉子的锤力F使钉子移动了一段距离s,我们说锤子的力对钉子做了功,或简单的说锤子对钉子做了功。
怎样才算做功呢?
*
小车陷入草地中,农夫用力没能推出,农夫对小车做功了吗?
怎样才算做功呢?
做功的必要因素是?
1.作用在物体上的力(F)
2.物体在力的方向上移动的距离(S)
搬而不动
拉而不动
F
F
1.有力无距离
2.有距离无力
(物体靠惯性运动)
F
3.如果 F 跟S 方向垂直,力F不做功
提物体水平走
不做功的三种情况:
1.施力而未动
2.物体靠惯性运动
3.提物体水平走
力垂直距离-不做功
有距离无力-不做功
有力无距离-不做功
F
此分力为Fcos α作了功
α
如图所示的四个情景中,关于做功的说法正确的是( )双选
A.图甲中乘自动扶梯匀速上升过程中,人对提包做了功
B.图乙中石头不动,则人对石头做了功
C.图丙中手提水桶水平前进时,拉力一定对水桶做了功
D.图丁中车水平前进时拉力做了功
B
AD
*
1、物理学中规定功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
即:功=力×距离
2、计算公式: W=F·s
3、功的单位: F——N
s——m
W——N·m ——焦耳(焦)——J
1J=1N·m
专用单位
符号
例1:某同学用100N的水平推力,把重为300N的木箱在水平面上匀速推动了6m,此过程中,木箱受到的阻力是______N,推力对木箱做功______J.
100
600
例2:汽车在1000N的牵引力作用下,在高速公路上运行了18km,用了10min.求汽车在这段时间内牵引力所做的功__________J. 。
1.8 ×107
课堂探究3:重力做功
物体下落时“重力做功”
物体被举高时“克服重力做功”
公式:W=Gh(单位与国际单位一致)
重力做功只与G、h有关,与路径无关。
*
一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m,求这个人对车做功_____J。
然后沿着长10米高6米的斜坡,将其推到顶端,则该车克服重力所做的功是_____J。
趁热打铁
100
1200
*
1、关于功的概念,下列说法中正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,力就对物体做功
B.物体只要移动了距离,这个力就做了功
C.有力作用在物体上,物体在力的方向上又移动了距离,则这个力就对物体做了功
D.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
C
*
2、如图所示,用水平力F拉着重为100N的物体,在水
平地面上向左匀速移动了5m,物体所受地面的摩擦力
大小为20N,则( )
A.重力做的功是500J B.拉力大小为100N
C.拉力大小为120N D.拉力做的功为100J
D
F
*
3、甲物体在光滑的水平面上运动,乙物体在粗糙的水平面上运动,现在用相同的水平推力,分别使甲、乙沿相同的方向移动相同的距离,两次做功分别是W甲和W乙,则
W甲________W乙。(选填“〈 ”“=”或“〉”)
4、甲乙两个集装箱的质量相等,用起重机将甲集装箱以1m/s的速度提升10m,将乙集装箱以2m/s的速度提升同
样的高度,则有W甲______W乙。(选填“〈 ”“=”或“〉”)
=
=
课堂小结:
3.做功的两个计算公式:
①W=Fs ② W=Gh
1.做功的两个必要因素:①作用在物体上的力(F),②物体在力的方向上移动的距离(S)
2.三种不做功的情况:
①有力无距离
②有距离无力
③力垂直距离
1.下列情况下对物体做功的是( )
A
2.下列说法错误的是( )
B
例2、如图所示,水平面上的物体,在水平拉力的F的作用下,沿ABC方向做直线运动,已知AB=BC,设AB段是光滑的,拉力F做的功为W1;BC段是粗糙的,拉力F做的功为W2,则W1和W2的关系是 ( )
A
B
C
A、W1=W2 B、W1>W2 C、 W1A
当堂检测2 (20分)
F
某人用于50N的水平推力推着重200N的木箱沿水平地面匀速移动了5m,撤去力后木箱又前进1m。则该人对木箱做的功为_____J,重力对木箱做的功为____ J。
250
0
当堂检测3 (20分)
某同学用100N的力将重为5N的足球沿水平方向踢出20m远,则足球滚动过程中该同学的脚对足球做的功是( ),则整个过程中该同学对足球做的功是( )
A、2000J
B、100J
C、0J
D、无法计算
D
当堂检测4 (20分)
C
小明从学校供水处打水后,提着水桶水平匀速走100m到达教学楼,然后又匀速走上三楼.每层楼的高度为3m。水桶的总重为l0N.那么小明在上楼前100m过程 中对水桶做功为 ____ J。上楼过程中又对水桶做功为 ____ J。
60
0
当堂检测5 (20分)