内容正文:
第十一章 第1节 功
设计制作:陈代富
哪个力的作用对小车有了“成效”?有了“贡献”呢?
用力拉在水平桌面上的小车,小车前进,则小车受到几个力的作用?
F 对小车做了功
F支
G
F
F支
G
F阻
F
F支
G
F阻
想想议议
物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献,取得了成效,说这个力对物体作了功。
叉车举高货物
F
s
一、力学中的功
马拉车
1.功:
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力对物体做了功。
F
s
F
拉力对车做了功
起重机吊起货物
s
F
F
拉力对货物做了功
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
二者缺一不可。
s
你知道用什么标准来判断是否做功吗?
必要因素
s
F
F
F
s
F
2.做功的两个必要因素:
作用在物体上的力,物体在这个力的方向上移动的距离。
一、力学中的功
作用在物体上的力,物体在这个力的方向上移动的距离。
2.做功的两个必要因素:
没有做功(劳而无功)
人用力推打石头而没推动
s=0
F≠0
分 析
(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?
议一议
没有做功(不劳无功)
s ≠ 0
F = 0
冰壶在平滑的冰面上滑行
分 析
(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?
议一议
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
分 析
s
不做功
s
s
4.不做功的三种典型情况
(1)有力,但是在力的方向上通过的距离为零。
(2)有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用。
(3)有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂
直的。
一、力学中的功
功=力×距离
二、功的计算
1.功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
W = Fs
公 式
2.功的单位和物理意义。
牛(N)
米 (m)
焦耳(J)
即:1 J=1 N · m
二、功的计算
W = Fs
意义:1 N的力使物体在力的方向上,通过1 m的距离时所做的功为1 J。
单位:焦耳
例1 在平地上,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?
解:W1= Fs =50 N×10 m=500 J
答:他推箱子做功500 J,举箱子做功150 J。
W3=Gs=100 N×10 m=1 000 J
水平向前推时,箱子的重力做了多少功?
练一练
50 N
100 N
10 m
例2 某足球运动员在水平方向用25 N的力,将10 N的球沿水平地面踢出,踢出后球在地面上滚了30 m才停下来。在球滚动过程中,脚对球所做的功为( )。
A.750 J B.300 J
C.450 J D.0
D
例3 起重机将2×104 kg的货物从地上吊起3 m高后,又在水平方向上移动5 m,求起重机做了多少功?
解:
起重机的拉力等于货物的重力,在水平方向移动,拉力不做功,所以,起重机做的功为:
W=Fs=Gh=mgh
=2×104 kg×10 N/kg×3 m=6×105 J
物理上的“功”指什么?
功的单位是什么?
怎样判断力对物体做功了?
本课小结
功如何计算?
$$第十一章 功与机械能
通过这一章的学习,使学生进一步了解能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化,知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
本章教材围绕“机械能”的概念展开,重视学生生活经验的作用,而把“功”的概念放在相对次要的位置。因此,要认真分析其特点,注意培养学生的概括归纳能力和分析解决实际问题的能力。
第一节 功
(一)学习目标
1、知识与技能目标
(1)知道做功的两个必要因素。
(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。
(3)知道功的原理。
2、过程与方法目标
(1)通过思考和讨论,判断在什么情况下力对物体做了功,在什么情况下没有做功?
(2)通过观察和实验,了解功的含义,学会用科学探究的方法研究物理问题。
(3)学会从物理现象中归纳简单的物理规律。
3、情感、态度价值观目标
(1)乐于探索自然现象和物理规律,乐于参与观察、实验、探索活动。
(2)有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
(3)培养学生的综合学习能力,激发学生的求知欲