内容正文:
第十一章 第一节功
教 学 设 计
知识点拨
一、明确目标 有的放矢
1.知道力学中做功的含义
2.能说出做功的两个必要因素,并判断出力是否对物体做功
3.能用公式 W=Fs 进行简单的计算
重点:做功的两个必要因素 难点:判断力对物体是否做功
二、自主学习 合作探究
知识点一:力学中的功 【阅读课本62—63页 时间:3min】
1.【想一想】(1)在叉车托举货物的过程中,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 作用的成效是货物被举高了。
(2)在人推木箱的过程中,木箱受到一个水平的力 F 的作用,并且在这个力的作用下,水平移动了一段距离 s,力 F 的成效是木箱被水平推走了。
2.归纳总结:如果一个力作用在物体上,物体又在这个力的方向上 ,就说这个力对物体做了功。
3.做功的两个必要因素:根据功的定义可以归纳出做功的两个必要因素:(1) ;(2)物体在这个力的方向上 ,二者缺一不可。
4.不做功的情况:根据功的两个必要因素可以总结出三种不做功的情况:
(1)有 无 ,比如:人推石头没有推动; (2)有 无 ,比如:冰壶在光滑的冰面上滑动;(3)尽管有力有距离,但是力和距离方向 ,比如:背着书包在水平路上走。
【跟踪训练】
下列事件中,力对物体做了功的是( )
A.用力推汽车,没有推动 B.将重物从一楼扛到二楼
C.举重运动员举着杠铃保持不动 D.提着水桶在水平路面上匀速前行
知识点二:功的计算 【阅读课本63—64页 时间:2min】
1.作用在物理上了力越 、物体在力的作用下移动的距离越 ,力对物体做的功越多。力学里规定,功等于 和物体沿力的方向上通过的 的乘积。
2.公式:W= ,变形:F= ;s= 。
3.单位:F 单位取 ,s 单位取 ,所以 W 的单位是 。它有一个专门的名称是焦耳,简称 符号是 ,1J 的意思是 。
说明:(1)距离s必须是在力F方向上移动的距离,即F与S要在同一个方向上。(2)在竖直方向一般是克服物体重力做功,所以竖直方向做功也可以写成 W=Gh 。(3)功的大小只与作用在物体上的力,以及在力的方向上移动的距离有关,与物体的质量、运动状态等无关
【跟踪训练】
小张用 40N 的推力将重力为 100N 的物体沿水平方向匀速推动了 10m,则小张对物体所做的功是( )
A.400J B.600J C.1000J D.1400J
三、盘点收获 归纳总结
四、当堂测试 反馈提升 【时间:5min】
1.下列事例中,人对物体做功的是( )
A.用 300N 的力推石头,石头没动 B.举着杠铃原地不动
C.扛着米袋慢慢登上楼梯 D.提着水桶在水平地面上匀速前进
2.一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,此过程中他对鸡蛋做的功约为
A. 0.l J B. I J C. 10 J D. 100 J
3.将一本物理书从地面捡起放到课桌上,所做的功大约是( )
A.0.2J B.2J C.20J D.200J
4.如图所示,甲、乙两物体在大小不变的力F作用下前进了相同的距离,甲做匀速直线运动,乙做加速直线运动,力F做的功分别为W甲和W乙,则下列结论正确的是( )
A.W甲>W乙 B.W甲=W乙 C.W甲<W乙 D.条件不足,无法确定
5.小华同学用 60N 的水平推力,推放在水平地面上重 500N 的物体,使其做匀速直线运动。若该物体在 10s 内移动了 5m,则在此过程中它的速度为 m/s, 小华做的功是 J.
6.在水平地面上,用 50N 的水平拉力拉着重为 200N 的木箱沿拉力的方向前进20m,木箱与地面的接触面积为 0.2m2,。求:(1)拉力做的功;(2)木箱对地面的压强。
7.共享自行车的普及给人们出行提供了方便,也符合我国提倡的“绿色出行,低碳生活”理念.王明同学骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶,10min 行驶了 3000m, 骑行过程中使人和车前进的动力恒为 20N.求:
(1)自行车的速度是多少 m/s;(2)骑行 10min 动力所做的功.
【拓展】
如图所示是一台火灾现场侦察、灭火的消防机器人,其质量为600kg,与地面的总接触面积为0.03m2,以3m/s的速度在水平地面沿直线匀速前进了1min,行驶过程中机器人受到的阻力为车重的0.02倍(g取10N/kg)。求:
(1)消防机器人静止在水平面上时对地面的压强;
(2)消防机器人牵引力做的功。