内容正文:
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怎样才叫做功
导入新课
用力推却推不动
端酒
他们都“做工”了,但是没“做功”。如何从物理学角度来理解这个问题呢?
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学习目标
1.学会从物理现象中归纳简单的规律,知道功的概念。
2.知道做功的两个必要因素。
3.理解功的计算公式W=Fs,知道功的单位,能用功的公式进行有关计算。
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物理学中的“做功”与日常生活中所说的“做工”有着不同的含义。
(a)用力推汽车,没有推动 (b)用力搬石头,没有搬起
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在如图11-1所示的实例中推车车不动,搬石石未起。人虽竭尽全力、大汗淋漓,但从物理学的角度看,人却没有做功!
那么,究竟怎样才叫做功呢?
1 1 . 1 怎样才叫做功
怎样才叫做功
活动1
图11-2中的两位同学正在做功。请仔细分析他们的活动,找出两者的共同点。
找找共同点
图11-2 物理学中做功的实例
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在图11-2(a)中,小桶在拉力 F 的作用下,沿力的方向上升了一段距离 s;
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在图11-2(b)中,小车在水平推力F的作用下,沿力的方向水平移动了一段距离s。
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仔细观察两示意图,比较一下,看看有什么共同点:
共同点:物体在作用力的方向上移动了一段距离。
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物理学中规定:作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做了功。
归纳与小结
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你能说出做功包含的两个必要因素吗?
做功的两个必要因素是:作用在物体上的_____和物体在______________的方向上通过的_____
_________。
力
力
距离
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这两个因素中,缺少任何一个都不算做功。在如图11-1所示的情况中,虽然有力作用在物体上,但物体在力的方向上没有移动,因此力对物体没有做。
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(1) 物体没有受到力的作用,由于惯性继续移动一段距离;
不做功的情况:
(2) 物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零;
F=0
s=0
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(3) 物体受力方向和物体运动的方向垂直;
F与s的方向垂直
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活动2
力对物体做了功吗
在图11-3的示例中,哪种情况力做了功?哪种情况力没有做功?为什么?
(a)小鸟将虫子从地里叼起来
(b)人将油桶推到仓库中
图11-3 做功了吗
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研究力做功的问题时,还要明确谁施力、谁受力,即谁对谁做功。
(c)举重运动员举着杠铃不动
图11-3 做功了吗
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怎样测算功
功的多少:
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如图(甲)所示,用力把一砖块匀速提升1m,做功多少?
如图(乙)所示,如果用力把三块同样的砖匀速提升1m,做功多少?
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如图(丙)所示,如果用力把一块砖匀速提升3m,做功又是多少?
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交流与讨论
(1) 物体在力的方向上移动的距离一定时,力越大,做
的功越多;
(2) 力的大小一定时,物体在力的方向上移动的距离越
大,做的功越多;
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(3) 力越大,物体在力的方向上移动的距离越大,则做
的功越多;
(4) 功的多少跟作用在物体上的力的大小成正比,跟物
体在力的方向上移动的距离成正比。
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公式: 功=力×距离
功的计算方法:
定义:物理学中规定,力对物体做的功等于力与物体
在力的方向上移动的距离的乘积。
如果用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上移动的距离,则
W =_________
F • s
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单位:在国际单位制中,
力 F 的单位:__________,
距离 s 的单位:__________,
功 W 的单位:_______________.
牛 (N)
米 (m)
牛·米 ( N · m )
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功的单位有一个专门的名称叫做焦耳(joule),简称焦,符号为J。
这是为了纪念英国物理学家焦耳( J. P. Joule,1818-1889)而命名的。
焦耳
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