内容正文:
第11章 功和机械能
11.1 功
一、学习目标
1.知道物体做功的两个必要条件,能判断物体是否做功。
2.理解功的定义、计算公式和单位,并会用功的公式进行简单计算。
1.通过思考、讨论及对实例的分析,让学生掌握物体做功的必要条件。
2.通过例题讲解引导学生使用功的公式进行简单的计算。
培养学生乐于探索自然现象和物理规律的品格,积极参与观察、讨论、探索活动。
理解功的概念。
判断力对物体是否做功。
2、 学习过程
1) 、知识点梳理
1.功的定义:如果一个力作用在物体上,物体在_______上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
2. 做功的两个因素:一是作用在物体上的 ,二是物体在力的方向上 。判断一个力是否做了功,必须同时满足功的两个必要的条件,缺一不可,否则就没有做功。
在下列三种情况下,力对物体没有做功:
不做功的情况
分析
事例
有距离无力
物体在运动方向上没有受到力的作用,由于惯性通过一段距离,也就是没有力做功,也称为“不劳无功”
足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离,人对足球没有做功
有力无距离
有力作用在物体上,但物体没动,即物体没有通过距离,也叫“劳而无功”
小朋友用力但没有搬起石头,对石头没有做功
力与距离的方向垂直
物体受到了力的作用,也通过了一段距离,但通过的距离与受力的方向垂直
提水桶,水桶水平移动了一段距离,竖直提桶的力不做功
2.功的计算
(1)力学里规定:功等于 跟物体在力的方向上 的乘积。
(2)功的计算公式为 ,
其中W表示 ,单位是焦耳;
F表示 ,单位牛顿;
s表示 ,单位是米。
功的
计算
公式
解题注意事项
解题步骤
W=Gh
①重力计算过程中质量的单位换算;
②看清题目中求的是单个物体的重力还是几个物体的重力
①先确定力的大小;
②再确定距离的多少;
③选择适当的公式进行计算
W=fs
当物体做匀速运动时根据二力平衡求解摩擦力
(3)应用功的计算公式W=Fs进行计算时,必须注意以下几点:
①要明确是哪个力对哪个物体做功,或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
②公式中的F是作用在物体上的力,公式中的s是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”,即注意“F”和“s”的同体性和同向性,否则在计算功时容易出现错误。
③W=Fs中F是使物体沿着F方向移动s距离过程中始终作用在物体上的力,其大小和方向是不变的。
二)、例题 练习
例1、2021年新冠疫情期间,我国多地交警用无人机“喊话”,提醒行人戴口罩,如图所示。下列说法正确的是( )
A.无人机在空中悬停时,所受合力为零
B.无人机向上加速飞行时受到平衡力的作用
C.以向上飞行的无人机为参照物,地面是静止的
D.水平匀速飞行的无人机受到的重力对它做了功
练1.1、下列说法正确的是( )
A.鱼的重力使钓鱼竿发生形变
B.跳远前助跑增大惯性,跳的更远
C.一脚将球踢出去,脚对球做了功
D.吸盘挂钩上挂着锅铲静止时,大气对吸盘的压力与锅铲及吸盘的重力大小相等
练1.2、如图所示是小超同学扔实心球的情景包合四个过程)其中手对实心球做功的过程是( )
A.②和③ B.①和③ C.①和④ D.②和④
练1.3、2021年5月31日,“天舟二号”货运飞船在太空与天和核心舱对接,在太空探索的空间站有了物质保障,我国对太空探索又取得了一次伟大的进步,下列有关说法,正确的是( )
A.“天舟二号”与天和核心舱对接后,不再受任何力的作用
B.利用火箭把“天舟二号”运送到太空的过程中,火箭对“天舟二号”做了功
C.“天舟二号”与天和核心舱对接后,相对地球是静止的
D.对接后,“天舟二号”相对于天和核心舱是运动的
练1.4、关于功和能,下列说法中正确的是( )
A.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
B.功就是能
C.当力作用在物体上,这个物体又通过了距离,这个力就一定做了功
D.物体在外力F作用下在粗糙水平面上做匀速直线运动,则外力F对物体做了功
练1.5、下列有关的生活实例与其所运用的物理知识的说法中,错误的是( )
A.坐沙发比坐木凳舒服,利用了减小压力来减小压强的道理
B.用吸盘挂钩挂衣服,利用了大气压强的作用
C.修盘山公路,利用了斜面越长越省力的道理
D.制造形状上下不对称的机翼,利用了流体压强与流速的关系
例2、下列有关力对物体做功的说法中正确的是
A.用力从地上搬起桌子,搬桌子的力做了功
B.挂在自行车上的书包随车在水平路面上匀速行进,挂书包的力做了功
C.笔袋静止在水平桌而上,笔袋受到的支持力做了功
D.挂钩