5.3 功与机械效率(第一课时)教学课件-2023-2024学年华东师大版九年级上册科学

斜面与做功 年 级：九年级 学 科：初中科学（华师大版） 1 工人把货物从地面放到卡车上时，为什么要在卡车和地面之间搭一块长的斜木板？ 大桥连接主桥和地面的引桥为什么设计得长而平缓？ 斜 面 2 斜面是一种非常简单而且省力的机械。 可用于克服提升重物时的困难。 h F3 L’ 斜面越长，越省力， 但费距离 A C B D F2 L F1 3 科学上规定，一个物体在力的作用下，沿着力的方向 移动了一段距离，就说该力对这个物体做了机械功，简称功。 s F s F F s 做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力； （2）物体在力的方向上通过的距离。 4 1、当举重运动员将杠铃从地上举起超过头顶的过程中，他对杠铃做功了吗？为什么？ 尽管运动员对杠铃用了力，但杠铃没有移动距离，所以运动员对杠铃没有做功。（有力无距离） 运动员对杠铃施加了向上力，并且杠铃在力的方向上移动了距离，所以运动员对杠铃做功了。 2、如果举重运动员举着杠铃不动， 他对杠铃做功了吗？为什么？ 做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力； （2）物体在力的方向上通过的距离。 5 3、关闭发动机后汽车向前滑行一段距离，发动机对汽车做功了吗？为什么？ 关闭发动机后，发动机对汽车没有力的作用，汽车由于惯性继续向前滑行，所以发动机对汽车没有做功。（无力有距离） 学生背书包的力是向上的，而书包随着学生和车向前水平运动，没有在力的方向上运动，学生对书包没有做功。（力的方向与物体移动方向垂直） 4、学生背着书包坐在匀速行驶的汽车在平直的公路上前进。学生对书包做功了吗？为什么？ 不做功的三种情况：（1）有力无距离；（2）有距离无力； （3）有力有距离，但力垂直距离。 6 功的计算公式： 科学上规定，功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积。 功 ＝ 力 × 距离 W ＝ Fs W为功，F为作用在物体上的力，s为物体沿力的方向通过的距离。 国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m， 功的单位是N·m，也由一个专门的名称叫焦耳， 简称焦，符号J。 1J ＝ 1N·m 意义：1焦耳表示用1牛的力使物体沿着力的方向移动1米距离。 7 例题1： 一个学生把重 30 N的书包从地上提起，放在桌子上，桌子的高度是 0.8 m， 那么，他对书包做的功为多少？ 解：F=G=30N s=h=0.8m WG = Fs= 30N ×0.8m=24 J 答：他对书包做的功为24J 8 例题2： 母亲买了10kg的大米，把它从一楼搬到四楼的家中，如果每一层楼的高度是3m，那么她做了多少功？ 解：F=G= mg= 10 kg×9.8 N/kg=98 N, s=3×3 m = 9 m W=Fs=98 N×9 m=882 J。 答：她做功882 J。 9 例题3： 汽车拉着货物在水平的路面上前进了200 m，做了1 × 105 J的功，求汽车的水平拉力。 解：s=200 m W = 1×105 J F=W/s== 1×105 J/200 m = 500 N 答：汽车的水平拉力为 500 N。 例题4： 一名解放军战士在进行训练时，用一只手拖着两块总重为30N的砖块站立不动，直到手酸。问：在这过程中这位战士对砖块做了多少功？ 解：因为战士对砖块用了力，但并没有在力的方向上通过距离。所以这位战士没有对砖块做功。 答：这位战士对砖块做功为0。 $$