内容正文:
第十一章 简单机械和功
11.3 功
01
02
03
04
学习目标
学习重难点
课程讲解
总结与课后作业
目 录
学习目标
1.理解功的概念,经历实验探究体验做功的过程,理解做功的两个必要条件,并能正确判断某个力是否做功。
2.知道功的公式,会对有关功的问题进行简单的计算。
3.知道功的单位“焦耳(J)”,并能在计算中正确应用。
4.通过对实例的分析,体验并能知道做功是能量转化或转移的过程。知道使用任何机械都不能省功,了解功的物理意义。
学习重难点
1. 掌握功的单位和量纲;
2. 能够应用功的概念和公式解决实际问题。
课程导入
课程导入
用叉车搬运货物时,叉车把货物从地面提升到一定的高度。叉车用力托起货物,使货物在这个力的方向上发生了位置的移动。我们看到了叉车工作的成效。
推土机推土,对土有力的作用,使土被推到远处,我们看到了推土机工作的成效。
可见,机械在工作时可以产生相应的“成效”,那么在物理学中,怎么描述这种成效呢?
叉车举高货物
F
s
什么是物理学中的做功呢?
课程导入
什么是力学中的“功”呢?
下列图中力的作用取得了效果,那几个图中力的作用没有取得效果?
课程导入
课程导入
G
F
即拉力F和重力G都没有做功。
课程导入
小桶只受拉力和重力的作用,在竖直方向上没有移动距离,因此这两个力都没有成效.
s
F
F
F
s
共同点?
力学中的功
新课讲授
物体受到了力的作用;
物体在力的方向上移动了一段距离。
共同点?
新课讲授
s
F
F
F
s
F
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。
新课讲授
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
注意:二者缺一不可。
两个必要因素
s
现在你知道用什么标准来判断是否做功吗?
新课讲授
怎样才叫做功
做功实例
S
F
F
起重机吊起货物
新课讲授
拉力对货物做了功
做功了吗
不做功实例
人用力推打石头而没推动
s=0
F≠0
没有做功(劳而无功)
新课讲授
没有做功(不劳无功)
s ≠ 0
F = 0
冰壶在平滑的冰面上滑行
新课讲授
功包含的两个必要因素:
一、作用在物体上的力;
二、在力的方向上移动的距离。
新课讲授
作用在物体上的力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明这个力做的功越多。
在物理学中,把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为功。
功=力×力的方向上移动的距离
新课讲授
功的计算
功的公式:
W = F s
W— 功 — 焦耳(J)
F— 力 — 牛顿(N)
s—距 离— 米 ( m)
功的单位是:“牛·米”
国际单位制中叫:“焦耳”
1J=1N·m
新课讲授
1J=1N·m
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。
新课讲授
W=Fs
变形
求力
求路程
新课讲授
说明:
1.使用W=Fs时,F的单位为N,s的单位为m,W的单位才可以用J,即单位要统一。
2.做功的多少只由W=Fs决定,即只与作用在物体上的力和物体在这个力的方向上移动的距离有关,与物体的质量、速度、是否有摩擦等无关。
新课讲授
怎样计算功
一些力做功的估计值
人爬上10米高的楼梯
将袋子扛到肩上
新课讲授
1. 一台拖拉机耕地时,发动机的牵引力是28500牛,拖拉机前进了1000分米,此拖拉机牵引力做了多少功?
解:根据
W=F·S
=28500N×100m
=2.85×106J
答:它的牵引力做了2.85×106焦耳的功
课后练习
2. 在平地上,用50 N的水平推力推动重100 N的车子,前进了10 m,推车子的小朋友做了多少功?如果把这个车子匀速举高1.5 m,他做了多少功?
s=10m
F=50N
课后练习
解:推车子做功
W1= Fs =50 N×10 m=500 J
举车子做功
W2= F's'=Gh=100 N×1.5 m=150 J
s'
F'
G
课后练习
3. 用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动,两次运动的s-t图象分别如图中的①②所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,相同时间内所做的功分别为W1、W2,则它们的关系正确的是 ( )
A. F1>F2 W1>W2
B. F1=F2 W1>W2
C. F1=F2 W1<W2
D. F1<F2 W1<W2
B
课后练习
4、下列有关力做功的说法中正确的是 ( )
A. 用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
B. 把水桶从地面上提起来,提水桶的力没有做功
C. 书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
D. 挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力做了功
A
课后练习
5. 某足球运动员在水平方向