内容正文:
第十一章 机械和功
第3节 功 功率 第一课时功的认识和大小
F
s
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。
新课引入
叉车举高货物
s
F
F
F
s
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?
做 功
一
进行新课
马拉车
F
s
F
拉力对车做了功
物理学中规定:如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离,就说力对物体做了功。
进行新课
(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。
必要因素
s
s
F
F
F
s
F
现在你知道用什么标准来判断是否做功吗?
进行新课
有力无距离(劳而无功)
推力对石头做了功吗?
s=0
F≠0
分析
进行新课
无力有距离(不劳无功)
分析
s ≠ 0
F = 0
冰壶在平滑的冰面上滑行
进行新课
有力对冰壶做功吗?
人提着滑板在水平路面上前行
有力有距离(垂直无功)
分析
s ≠ 0
F ≠ 0
进行新课
不做功的三种典型情况
有力无距离(劳而无功)
有力有距离,但力和距离垂直(垂直无功)
无力有距离(不劳无功)
进行新课
功=力×距离
W = Fs
公式
注意:当力和物体在力的方向上通过的距离相反时,我们说物体克服这个力做功。
1.功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。
功的计算
二
进行新课
2.功的单位和物理意义
牛(N)
米 (m)
焦耳(J)
即:1 J=1 N · m
W = Fs
物理意义: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
进行新课
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。
×
50 N
100 N
10 m
水平向前推时,箱子的重力做了多少功?
进行新课
例题2. 质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的原木,一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前行,将原木运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马的水平拉力做的功。
解:雪橇在平直路面上做匀速直线运动,马的拉力 F 与摩擦力F摩大小相等,即:F =F摩=800 N
雪橇沿拉力的方向移动的距离 :S=3000 m
所以,马的拉力做的功
W=Fs=800 N×3000 m=2.4×106 J
马运货时做的功是2.4×106 J。
进行新课
做功的两个必要因素
功的计算公式W = Fs
功的单位:焦耳
功
作用在物体上的力
物体沿力的方向移动一段距离
1 J=1 N · m
s
F
F
F
s
F
知识小结
1.下列说法中正确的是( )
A.用手从地面竖直提起水桶,手竖直向上的拉力对水桶做了功
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手竖直向上的拉力对水桶做了功
C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
A
进行新课
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
3.某人用100N的力把一个质量为 4kg的铅球推到5m远的地方,他在推铅球时做的功是( )
A.0J B.400J
C.500J D.条件不足,无法确定
进行新课
D
4.一石子从空中掉入水里,在水里下落的高度等于在空中下落的高度,则重力对石子所做的功应是( ) A.在空中大 B.在水里大
C.一样大 D.无法确定
5.下列运动中的物体,没有力对其做功的是( ) A.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体 B.在高速公路上沿直线高速行驶的小轿车 C.从高处自由下落的雨滴 D.被匀速吊起的货物
进行新课
C
A
6.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 图象如图所示.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.