11.1怎样才叫做功2023－2024学年 沪粤版初中物理九年级上册

九年级物理沪粤版·上册 第十一章 机械功与机械能 11.1 怎样才叫做功 1 观察图片： 人竭尽全力、大汗淋漓，说明人对物体都“做了工”， 但从物理学的角度来说，人却没有“做功”？ 用力推汽车，但没能推动 用力搬石头，未能搬起 Why？ F 向上的拉力作用下， 向上运动一段距离 F 向前推力的作用下，向前运动一段距离 观察并思考： 两者的相同之处 物理学中规定，作用在物体上的力、使物体在力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功（mechanical work），简称做了功（work）。 1.功的定义： 注意 有时为了叙述方便，某个力做功往往也说成施力的物体做了功。如人推小车，推力做了功，也常说人做了功。 （1）作用在物体上的______________； 2.做功的两个必要因素： （2）物体在________的方向上通过的__________。 力 力 距离 注意 判断有没有“做功”的方法：看是否同时满足做功的两个必要因素，同时满足两个因素就叫“做功”，缺少任何一个，都不算“做功”。 ①小鸟将虫子从地里叼起来的过程中小鸟对虫子施加了力，虫子从地里被叼起来的距离和该力的作用方向一致，所以小鸟对虫子做了功。 ②人将油桶沿斜面向上推，人对油桶持续用力，力的方向沿斜面向上，油桶在上升的过程中沿斜面移动的距离和该力的作用方向一致，因此人对油桶做了功。 ③杠铃被举在高处静止不动，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。 （1）有力没有距离 （劳而无功） 3.三种不做功的情况： 推东西没推动 举着物体不动 搬物体没搬起来 （2）有距离没有力 （不劳无功） （3）有距离有力，但力与距离的方向垂直 （劳而无功） 二、怎样测算功？ 2.功的单位： 力对物体做的功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积；　 即：功＝力×距离 Ｗ F s ＝ × 1.功的计算公式： 牛 米 焦 耳 即：１焦耳＝１牛×１米 W＝F×s １J＝１N·m 焦耳简介： 焦耳(J.P.Joule，1818.12─1889.10)： 英国物理学家。致力于热功当量的精确测定达40年之久，他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系，为热力学第一定律的建立奠定了牢固的实验基础。 由于他在热学、热力学和电学方面的贡献，皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章。后人为了纪念他，把功、能、热的单位命名为“焦耳”，简称“焦”。在初中，我们还将学习以他的名字命名的“焦耳定律”。 解：因为用手托鸡蛋匀速上升，所以手对鸡蛋的力： 答：手对鸡蛋做的功大约是１Ｊ。 W=Fs=1N×1m=1J 不对。 因为人对车的拉力不等于重力的大小； 要计算人拉车的力所做的功，还必须知道人对车的拉力； 因为力对物体所做的功等于力与物体在这个力的方向上所通过的距离的乘积。 例题　某人用F=100N的力把重150N的木箱从斜面底端沿斜面推到2m高处。斜面长4m，如图所示。这个人做了多少功？ 已知：F=100N，s=4m。 求：W=？ 解： 　　　=100N×4m 　　　=400J。 答：这个人做了400J的功。 练习 某同学用一恒定不变的力F 匀速推动重为1000N的物体，前进了4m，做2×103J的功，求推力F的大小。 解：由功的计算公式W=Fs可知， 推力的大小为： 已知：s=4m W=2×103J 求：F 答：推力大小为500N． 注意 1. 使用W＝Fs 时，注意单位的统一。 2. 做功的多少只由W＝Fs 决定，与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦无关。 3.公式W＝Fs 的运用 (1)同体性：力和物体移动的距离必须对应同一物体 (2)同时性：力和物体移动距离必须对应同段时间。 (3)同向性：初中阶段力和物体移动距离在方向上必须一致。 使用下面三种方式把同一重力为G 的物体提升相同高度h，比较做功大小： 提升方式 直接 匀速 提升 用定滑 轮匀速 提升 用动滑 轮匀速 提升 机械做的功 分析 W=Gh 不计摩擦力、绳重：F=G，s=h W=Gh 不计摩擦力、动滑轮重和绳重：F=G/2，s=2h，W=Gh 若考虑克服机械自重、摩擦力所做的功，使用机械时做的功大于直接提升物体做的功 三、机械功原理 1.内容： 使用任何机械都不省功。 2.理想机械： 在做功过程中，不出现摩擦损耗等不利因素，即使用机械时人们做的功，等于不用机械时人们直接做的功。 由于使用任何机械都不省功，因此省力的机械费距离，省距离的机械费力。 作用在物体