小故事
一所寺庙正在整修,一天,老方丈对正在修庙的甲乙两位和尚说:“今天采用新的分配办法,实行‘多劳多得’,谁的贡献大,谁就可以多吃水果和糕点。“他们的任务就是向上提东西。甲和尚用绳子把一块重400牛的石头提到2米高的庙墙上,乙和尚用绳子把一块重110牛的瓦片搬到8米的房檐上。收工后,老方丈却发愁了:如何比较这两个人的贡献大小呢?
请你帮老和尚想个办法,比较两个和尚对的贡献大小。(提示:怎样用一个新的物理量来衡量这两个和尚的贡献大小?)
4.2 机械功
学习目标:
1.理解做功的两个因素。
2.理解功的计算公式W=FS,并能进行有关计算。
3.知道功的单位焦耳(J)。
学习重点:
做功的两个必要因素,功的计算公式。
学习难点:
判断力对物体是否做功。
找出下列活动中的共同点:
苹果受的重力对苹果做功
挖土机的举力对土做功
人的推力对小车做功
找出下列活动中的共同点:
苹果受的重力对苹果做功
挖土机的举力对土做功
人的推力对小车做功
一、机械功的概念
一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离,物理学上称这个力对物体做了机械功,简称做了功。
一、机械功的概念
二、做功的必要因素:
这两个因素是严格的,缺一不可 !
一个力作用在物体上
沿这个力的方向通过了一段距离
一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离,物理学上称这个力对物体做了机械功,简称做了功。
二、做功的必要因素:
1.足球开始阶段受到力F作用,至A点处撤去外力作用,由于惯性,它仍可经B运动至C,小球在水平方向上移动了S 的距离,力F在AC段是否对足球做功了?
有距离但没力
不劳无功
二、做功的必要因素:
2.服务员用竖直向上F的力托着盘子,在水平方向上移动了S 的距离,力F对盘子做功了?
有力,也有距离,但力与距离相互垂直
垂直无功
做功的必要因素:
3.用F的力水平拉箱子,却拉不动
有力但没有移动的距离
劳而无功
▲在陈艳青举起杠铃的过程中,你能详细说明做功与不做功的各种情况吗?
二、做功的必要因素:
不而无功
做功
劳而无功
劳而无功
三、功的计算:
1. 物理学中规定:力对物体所做的功W等于作用力F与物体在力的方向上移动的距离S的乘积。
2. 公式:功=力×距离
3. 单位:焦耳,简称焦(J)
1J=1N·m
lJ的功等于1N的力使物体在力的方向上通过1m距离时,这个力对物体所做的功。
4、参数:
(1)把两个鸡蛋举高1米所做的功是1J 。
(2)把装满水的热水瓶从地上提到桌面上所做功是20J。
三、功的计算:
例题
1、?建筑工地打桩机上的汽锤所受的重力为 2000 牛,从2米
高处落下打在桩柱上,问在下落过程中汽锤的重力做了多少功?
已知: G =2000 牛 h=2 米
求:W
解:F = G =2000 牛,S = h=2 米。
W= Fs = 2000 牛×2 米 = 4000 焦。
答:汽锤的重力所做的功为 4000 焦。
2、质量为2 吨的汽车,在平直的公路上行驶时所受的阻力为
汽车所受重力的0.2倍。它先匀速行驶了2千米,接着关闭发动
机后又行驶了55 米后停下。求在整段路程中动力对汽车所做
的功。
解:根据二力平衡条件,得:
F =f =0.2G
=0.2mg
=0.2×2000千克×9.8 牛/千克
=3920牛。
sl= 2千米= 2000米,
W = Fsl = 3920牛×2000米 =7.84×106焦。
四、知识巩固:
1.小刚把重为1000牛的箱子沿着水平地板推动1米,小刚对箱做的功( )
A.1000焦 B.l焦 C.0焦 D.无法确定
2.以下说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大,力对物体做的功越多
B.物体通过的路程越长,作用在物体上的力对物体做的功越多
C.有力作用在运动的物体上,这个力就一定对物体做了功
D.有力作用在物体上,物体在这个力的方向上通过了距离,这个力对物体做了功
D
D
4.马拉着重为19600牛的车在平直的水路面上匀速前进了400米,做了 3 x 105焦耳的功。马的水平拉力是多少牛?重力做了多少功?为什么?再想一下:此时车与路面间的摩擦力为多少?
四、知识巩固:
3.一个重力是50牛的木箱,受到沿水平方向100牛的推力作匀速直线运动,前进15米,求:推力和重力对木箱做了多少功?
五、活学活用:
甲和尚用绳子把一块重400牛的石头提到2米高的庙墙上,乙和尚用绳子把一块重110牛的瓦片搬到8米的房檐上。如何比较这两个人的贡献大小呢?
?
五、小结:
1、功的定义:
一个力作用在物体上,且物体沿力的方向通过了一段距离,物理学上称这个力对物体做了机械功,简称做了功。
2、功的两个必要因素:
①一个力作用在物体上
②沿这个力的方向通过了一段距离
3、功的计算公式:
W=F·s
4、功的单位:
焦
1J=1N·m