内容正文:
第一节 功
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学习目标:
1.知道机械功的概念;认识做功的两个必要因素;
2、理解功的计算公式,知道功的单位。
3. 理解功的原理
学习重点:
怎样才算做功 ,并会进行功的计算。
学习难点:
怎样才算做功及功的原理
任务驱动 分步探究
探究一:机械功
速读课本P195——196,回答下列问题
1.什么是机械功?
2.怎样才算做功?
人们在使用简单机械时发现,省力的机械不省距离,省距离的机械不省力。在利用机械为人们工作时,力和距离之间到底存在着什么样的关系呢?
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人们在使用动滑轮提升重物时发现,若动滑轮的质量远小于所提物体的质量,那么,拉力 F 几乎是物重 G 的一半,拉力的作用点上升的距离 s 为重物上升高度 h 的两倍。如果把拉力 F 与上升距离 s 相乘,近似等于物重 G 与物体上升高度 h 的乘积,即 Fs ≈ Gh。
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为了评价机器的功效,人们提出了“功”的概念,后来这一概念被引入到物理学中。
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功,简称功。
机械功
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怎样才算做功
人用力推车,车未动,在推力方向上车没有移动距离,故推力没有做功。
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s
汽车的牵引力使汽车移动一段距离,牵引力对汽车做了功。
8
s
吊车钢索的拉力使货物上升一段距离,吊车对货物做了功。
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通过上面的实例分析,你认为一个物体对另一个物体做功的必备条件(或必要因素)是什么?
做功的两个必要因素:
1.有力的作用
2.在力的方向上有移动距离
注意:两个条件缺一不可
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接下来请同学们来分析几个实例,并请同学们:
1. 从实例中体会一下“做功的两个必要因素”
2. 归纳一下不做功有几种类型?
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有力F ,有距离 s
且是在F的方向上通过的 s
(做功)
女孩把一箱报刊搬起来
做功了吗?
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下列情景中,举重运动员对杠铃作功了吗?
做功了吗?
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唉!推不动。
不做功!有力没有距离,劳而无功。
物体受到力,但没有移动距离,力对物体没有做功。 ① F ≠0,但 s = 0
做功了吗?
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运动员踢足球,球离开脚后飞出10米远的过程,运动员是否对球做功?
由于惯性球向前运动,运动员没有对球施力,所以运动员没有对球做功。
②F=0,但 s≠0 不劳无功
做功了吗?
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塔吊吊着重物在水平面向右移动
有力,有距离, 但F、s的方向垂直。
( 垂直无功 )
做功了吗?
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没做功的情况:
(1)物体受到力的作用,但没有移动距离,即 (F ≠0 s=0 ,劳而无功 )
(2)物体没有受到力的作用,由于惯性而通过一段距离,即( F=0, s≠0不劳无功 )
(3)物体受到某力的作用,但运动方向始终与 该力方向垂直, 即(F ≠0 ,s≠0 ,F⊥s,垂直无功 )
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针对训练
1、期中考试没考好,小卫无精打采地走在校园林间小道上,小卫对书包做功了吗?
2、如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.举重运动员举着杠铃不动 B.工人将货箱从地面搬到桌上
C.修理工用力推汽车没推动 D.大力士支撑着大轮胎静止不动
B
1.物理学中规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积,即功 = 力×距离
探究点二 功的计算
2.计算公式: W=F·s
3.功的单位:F——N
s——m
W——N·m ——焦耳(焦)——J
1 J=1 N·m
符号
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注意:
W=F×S
牛
米
焦耳
2、物理意义: 1焦耳:用1牛的力使物体在力的方向上移动1米距离。
1、单位:1焦耳=1牛×1米
.
1J=1N·m
3、用手匀速举起两个鸡蛋,升高1m时,手对鸡蛋做的功差不多就是1J。
针对训练
1、起重机把重为1000牛的货物竖直提高2米后,又沿水平方向移动1米.起重机钢绳拉力做了 功?
A、1000焦耳
B.2000焦耳
C.3000焦耳
D.不能确定
B
针对训练
2、步枪的枪筒长0.5m,子弹重0.1N,射击时火药爆炸产生的高温高压气体对子弹的推力是2000N,在空中飞200m击中目标,枪筒内高压气体对子弹做的功为多少?
针对训练
2、步枪的枪筒长0.5m,子弹重0.1N,射击时火药爆炸产生的高温高压气体高压对子弹的推力是2000N,在空中飞200m击中目标,枪筒内高压气体对子弹做的功为多少?
已知:s=0.5m F=2000N
求:W
解:W=FS
=2000N ×0.