(共46张PPT)
1.11
怎样才叫做功
沪粤版
九年级上
新知导入
1.图中物体受到几个力的作用?
2.什么力对物体的向上移动作出了贡献?
力对物体的移动作出了贡献吗?
上面展示的两幅图中,有的力对物体移动有贡献,有的力则对物体移动没有贡献。
物理学中的“功”就是
“贡献”或“成效”的意思。
问题:
(1)当你抱着一摞书不动时,你累吗?你对书做功了吗?为什么?
(2)用力推讲台,讲台没有动,人累吗?人对讲台做功了吗?
物理学中,怎样才叫做功呢?
新知讲解
一、怎样才叫做功
(一)怎样才叫做功
1、这两幅图中同学的活动有哪些共同点?
物体都受到力的作用,物体都移动了一段距离
2、物体移动的距离和它受到力的方向有何关系?
是在力的作用下,沿力的方向上移动的距离
小结:
当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下,通过了一段距离,这个力的作用就有了成效,力学上就说这个力做了功。
F
s
F
拉力对车做了功
马拉车
(二)做功的两个必要因素
1、哪种情况力做了功,哪种情况力没有做功,为什么?
图中小鸟将虫子从地里叼起来的过程中小鸟对虫子施加了力,虫子从地里被叼起来的距离和该力的作用方向一致,所以小鸟对虫子做了功。
图杠铃被举在高处静止不动,尽管运动员对杠铃用了力,但杠铃没有移动距离,所以运动员对杠铃没有做功。
人将油桶沿斜面向上推,人对油桶持续用力,力的方向沿斜面向上,油桶在上升的过程中沿斜面移动的距离和该力的作用方向一致,因此人对油桶做了功。
小结:做功的两个必要因素是
1.有力作用在物体上
F
2.物体在这个力的方向上移动了一段距离
s
必要因素
必须需要,缺一不可
(三)判断物体是否做功
人用力推打石头而没推动
没有做功(劳而无功)
s=0
F≠0
没有做功(不劳无功)
s
≠
0
F
=
0
冰壶在平滑的冰面上滑行
没有做功(劳而无功)
提箱子在水平路上走
F≠
0
s≠
0
力的方向与运动方向垂直
通过上面的几个例子你能总结出物体在什么情况下不做功吗?
1、物体受到力的作用,但保持静止状态
s=0,劳而无功
2、物体在运动方向上不受力的作用,由于惯性而运动
F=0,不劳无功
3、物体受到某力的作用,但运动方向始终与该力方向垂直
F⊥s,劳而无功
例1:(1)搬运工在平地上行走,他对货物向上的支持力对货物做功吗?
(2)此人扛着货物上楼,他对货物向上的支持力对货物做功吗?
没做功
做功
s
F
F
例2:起重机吊起货物
拉力对货物做了功
例3:用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗?
人对球没有做功
例4:(1)期中考试没考好,小卫无精打采地背着书包走在校园林间小道上,小卫对书包做功了吗?
没做功
(2)没有办法,考得再差,也得回家啊!请问,下列情景中,小卫对书包是否做功?
做功
例5:小车陷入草地中,农夫用力没能推出,农夫对小车做功了吗?
没做功
二、怎样测算功
马用水平方向的拉力F,使车在力的方向上通过了一段距离S,拉力对车做了多少功?
F
s
F
马拉车
分析:假设在甲图的情况下,木块受到的拉力为1N,通过的距离是S,拉力对木块做了一份功,那么,在乙、丙两种情况下,拉力F2分别做功多少份功,将结果填入表格中
分析表格中的数据,可知功的大小与力的大小和距离的大小有什么关系?
小车受到的拉力
小车沿力的方向通过的距离
拉力对小车所做的功
1N
s
1份功
2N
s
2N
2s
2份功
4份功
小结:
①力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积.
表达式:功=力×距离
W=FS
②单位:
焦耳(J)
1J=1N·m
例1:用手匀速托起两个鸡蛋升高1m时手对鸡蛋做的功大约是多大?
分析:两个鸡蛋的重力约1牛顿
匀速托起鸡蛋,手的托力F等于鸡蛋的重力G=1N;
鸡蛋在托力的方向上上升的距离S=1m;
托力对鸡蛋做的功
W=FS
=GS
=1N×1m=1J
例2:质量为50
kg的雪橇上装载了350
kg的货物,一匹马拉着它将货物匀速运到了3
000
m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800
N,求马运货时做的功。(g=10
N/kg)
解:马拉车所用的力与摩擦力大小相等方向相反,
F=F摩=800
N
马移动的距离s=3
000
m
W=Fs=800
N×3
000
m=2.4×106
J
答:马运货时做的功是2.4×106
J。
例3:在平地上,一小朋友用50
N的水平推力推动重100
N的箱子,前进了10
m,推箱子的小朋友做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5
m,他做了多少功?
10m
50N
100N
解:W1=Fs=50
N×10
m=500
J
W2=F′s′=Gh=100
N
×
1.5
m=150
J
已知:F=50
N,
s=10
m,
G=100
N,
h=1.5
m。
求:W1和W2
三、机械功原理
问题:用一轻质动滑轮将重为G的钩码提高H,需做多少功(不计绳重、摩擦、动滑轮重)?
直接用手将重为G的钩码提高H,
需做多少功?通过计算你有什么发现?
用一轻质动滑轮将重为G的钩码提高H,需做多少功?
直接用手将重为G的钩码提高H,需做多少功?通过计算你有什么发现?
s=2H
分析:
F=G
W=FS=G×H=GH
结论:使用机械不能省功
分析:F
=
G
2
W
=
G
2
=GH
×2H
h1
省力杠杆:
O
h1
>
h2
省力费距离
h2
分析
费力杠杆:
h2
h1
O
费力省距离
h1
<
h2
结论:使用机械不能省功
使用机械工作时
使用机械时,既省力又省距离是不可能的。
也就是说:使用任何机械都不能省功。
这个结论叫做机械功原理。
省力必然费距离
小结:
省距离则一定费力,
课堂练习
1、一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10m。若拉力做的功为500J,则拉力的大小为多少N。
已知:W=500J
S=25m
求:F
解:
答:拉力的大小为20N
F
=
W
S
=
500J
25m
=
20N
2、步枪枪膛里火药爆炸产生的气体往外推子弹的力量是11000N,枪膛的长70厘米,子弹离开枪膛后由于惯性又飞行了100m,火药的推力共做了多少功。
已知:F=11000N
S=100m
求:W
解:W=FS=11000N×100m=1.1×106J
答:火药的推力共做了1.1×106J的功
3、起重机匀速提升重为2×104牛顿的工件,提升了100米,又沿水平方向移动了5米,起重机在这个过程中钢丝绳的拉力所做的功是( )
A.3×105焦耳
B.105焦耳
C.2×106焦耳
D.0焦
分析:
F=2×104N
S=100m
求:W
解:W=FS=
2×104N
×100m=
2×106J
C
4、在水平地面上,工人用100N的水平推力推动重150N的箱子,4s内前进了6m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为______J;工人对木箱做功为_____J;箱子运动的平均速度为________m/s。
1.5
600
0
5、下列说法中正确的是( )
A.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功。
B.提着水桶在路面上水平移动一段路程,手的拉力对水桶做了功。
C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对它做了功。
D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功。
A
5、(2020湖北黄冈).成语“水滴石穿”,比喻力量虽小,但只要坚持,功到自然成?从物理的角度分析∶①力改变了石头的形状;②水滴冲击石头时,石头对水滴没有作用力;③水滴加速下落过程,重力对水滴做了功;④水滴加速下落过程,受到了平衡力的作用?完全正确的一组是(
)
A.
①③
B.
①②
C.
①④
D.
②④
A
6、(2021湖北十堰)某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试,甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动,且v甲<v乙,若不计空气阻力,则汽车受到的牵引力F甲和F乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是(
)
A.F甲<F乙,W甲<W乙
B.F甲>F乙,W甲>W乙
C.F甲=F乙,W甲<W乙
D.F甲=F乙,W甲=W乙
C
7、(2021湖南常德)下面四幅图中所描述的力,对物体做了功的是(
)
A.使小车向前运动了一段距离的推力
B.搬石头但没有搬动,手对石头的力
C.托着货物停在水平地面上,叉车对货物的力
D.提着滑板在水平路面上前行,手提滑板的力
A
B
C
D
A
课堂总结
功(W):
W=FS
单位:
焦耳(J)
作业布置
沪粤版物理课本自我评价与作业第6页1、2、3、4题
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11.1
怎样才叫做功
课堂练习
1、(2021湖南常德)下面四幅图中所描述的力,对物体做了功的是(
)
A.使小车向前运动了一段距离的推力
B.搬石头但没有搬动,手对石头的力
C.托着货物停在水平地面上,叉车对货物的力
D.提着滑板在水平路面上前行,手提滑板的力
2、(2021黑龙江齐齐哈尔)日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是
(
)
A.自行车前后轮安装在滚动轴承上,可以增大摩擦
B.投掷出去的铅球在空中飞行的过程中,运动员对铅球做了功
C.短跑运动员在到达终点后不会立即停下来,是因为受到惯性的作用
D.高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的
3、(2021江苏连云港)小明用20N的水平推力,将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了10m,在此过程中,推力对购物车做功__________J,支持力对购物车做功__________J。
4、(2021江苏连云港)水枪是孩子们喜爱的玩具,如图所示是常见的气压式水枪储水罐。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口,扣动扳机将阀门M打开,水即从枪口喷出。在水不断喷出的过程中,则(
)
A.气体对水做功
B.气体的压强变大
C.气体的压强不变
D.水喷出的速度不断增大
5、(2021四川乐山)下列实例中,没有对物体做功的是
6、(2012浙江丽水)科技改变生活,某餐馆用智能送菜机器人(如图)替代人工送菜。
(1)该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前,用时________秒
;
(2)若机器人工作时牵引力恒为50牛,完成本次送菜,牵引力做功________焦。
7、(2021四川泸州)
如图,一个箱子静止在水平地面,小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m,小聪的拉力做功为_______J。待箱子静止后,小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动,小明的推力做功_______J,此时箱子受到地面的摩擦力为_______N。
8、(2021广东深圳)深圳麒麟舞被列为非物质文化遗产,两个师傅拿着舞狮在表演,下列说法正确的是()
A.静止时,人受的力是平衡力
B.物体的运动需要力来维持
C.人受到的重力和人受到的支持力是一对相互作用力
D.当狮子向上跃起时,人对舞狮头做功
9、:在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m,
2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是(
)
A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功
B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功
C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功
D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁大
10、(2020湖北荆门).如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为(
)
A.
10J
B.
30J
C.
50J
D.
80J
11、(2021四川成都)
“天府号”动车组在成绵乐城际高铁上投用,标志着成都、乐山、德阳、绵阳、眉山等城市铁路迎来公交化。一列“天府号”动车组(图)从成都东站驶出,用时54min抵达乐山站,成都东站到乐山站的路程是135km。求:
(1)该动车组从成都东站到乐山站的平均速度是多少km/h?
(2)该动车组在平直铁路上以
的牵引力匀速前进1.5km,牵引力做功为多少?
11.1
怎样才叫做功
课堂练习答案及解析
1、A
2、D
3、解析:推力做功即推力与推力方向通过的距离的乘积:W=Fs=20N×10m=200J,由于支持力垂直于水平面向上,物体水平方向运动10m,垂直于水平面方向没有通过距离,故做功为0J。
答案:200
0
4、A
解析:当水流喷出后,储水罐中水的体积变少,气体的体积变大,一定质量的气体,体积越大压强越小,故B和C选项错误,压强变小导致水喷出的速度变小,故D也错误;由于在气压的作用下,水流变少,水的重心下移,故气体对水做了功,A选项正确。
5、答案:C
解析:做功的两个必要条件:有力,在力的方向上通过一段距离。C选项有推力,而物体没有被推动,所以没有做功,故选C。
6、答案:
(1)30
(2)1500
解析:(1)机器人送菜的时间;
(2)牵引力做功:W=Fs=50N×30m=1500J。
?7、
60
0
80
8、AD
9、B
10、B
11、(1)150km/h;(2)7
5
J
4题
6题
7题
8题
9题
11题
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精品试卷·第
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