11.3 功课件-2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

第十一章 简单机械和功 第3节 功 用力拉在水平桌面上的小车，小车前进，则小车受到几个力的作用？ Ｆ Ｆ F支 Ｇ F阻 哪个力的作用对小车有了“成效”？有了“贡献”呢？ 想一想 叉车举高货物 F s 物理学中的功主要是体现了“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，说这个力对物体做了功。 功 思 考 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。 ① ② 发现什么共同点了吗？ 功 什么是功 F s F 功的概念 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（机械功）。 马拉车 马对车做了功 s F F 起重机吊起货物 拉力对货物做了功 什么是功 甲 小车在推力作用下向前运动了一段距离 乙 物体在绳子拉力的作用下升高 图甲和图乙中的力对物体做功 思 考 你知道用什么标准来判断是否做功吗？ 丙 提着滑板走在路面上 丁 搬而未起 而图丙和图丁中的力却没对物体做功 思 考 归 纳 （作用在物体上的力） （物体在力的方向上移动的距离） F 二者缺一不可 必要因素 s s F F F s F 判断是否做功 s＝0 F ≠ 0 人用力推石头而没推动 没有做功（劳而无功） 分 析 不做功的情况 ① 不做功的情况1 （1）当你抱着一摞书不动时，你累吗？你对书做功了吗？为什么？ （2）用力推汽车，汽车没有动，人累吗？人对汽车做功了吗？ 讨论一下 不做功的情况1 没有做功（不劳无功） s ≠ 0 F = 0 冰壶在平滑的冰面上滑行 分 析 不做功的情况 ② 不做功的情况2 用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？ 讨论一下 不做功的情况2 没有做功（劳而无功） F ≠ 0 s ≠ 0 力的方向与运动方向垂直 提箱子在水平路上走 分 析 不做功的情况 ③ 不做功的情况3 s s 不做功 不做功的情况3 拉力做功吗 人对书包的支持力做功吗？ 不做功 不做功的三种典型情况 （1）有力，但是在力的方向上通过的距离为零。 （2）有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。 （3）有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的。 归 纳 典例分析 下列生活实例中，力对物体做功的有( ) B 物体移动距离方向与力的方向成锐角，该力也做功 典例分析 功的计算 功 = 力×距离 W = Fs 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。例如物体克服摩擦力做功、克服重力做功。 功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积 公式： 物体移动距离方向与力的方向成钝角，物体也克服该力做功 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 功的计算 典例分析 1.小明同学用40 N的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上匀速前进了2 m，松开手后，书箱仍向前滑行了1 m，整个过程中小明做功 J，书箱的重力做功 J，克服摩擦力做功 J。 80 0 2.小明和小强分别用沿水平方向的力F1、F2推A、B两个木箱，使它们沿着推力的方向移动的距离分别为S1、S2，对它们所做的功分别为W1、W2，且W1=W2，则下列说法正确的是( )     A．如果F1=F2，则S1>S2      B．如果F1=F2，则S1=S2     C．如果F1>F2，则S1>S2       D．如果F1<F2，则S1<S2 B 120 功的原理 存在既省力又省距离的机械吗? 【实验目的】 探究使用斜面这种机械省不省功 【设计并进行实验】 如图所示，用弹簧测力计测出小车及车上的砝码所受的重力G，沿斜面方向匀速拉动小车，将小车从斜面底端拉到斜面的某位置，测出拉力的大小F用刻度尺量出小车在斜面上通过的距离s和小车上升的高度h，并记录在下表中。 机械可以省功吗？ 【数据表格】 0.9 0.4 0.6 1 1 1 2 1 1.5 0.4 0.4 0.4 0.9 0.4 0.6 0.8 0.4 0.6 【分析论证】 实验数据表明：利用斜面提升物体，所用拉力F < G，而重物通过的距离s > h，即省了力却费了距离，但Fs与Gh的值总是近似相等。 【得出结论】 使用斜面这种机械不省功，不存在既省力又省距离的机械 不计摩擦时Fs=Gh 功 做功的两个必要因素 不做功的三种情况 功的计算 作用在物体上的力 物体在这个力的方向上移动的距离 有力无距离 有距离无力 力与距离垂直 W=Fs 课堂小结 1.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。 W = Fs = 2.4×106 J 练一练 2.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 3.小龙背着质量为25 kg的实验器材从实验楼的一楼上到三楼，又沿着走廊水平走了5 m到达实验室。每层楼高3 m，小龙对实验器材做功_______J。若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功4500 J，则小龙自身体重___kg。（g=10N/kg） 1500 50 4.一个重为100N的物体在水平拉力作用下匀速前进了20m，拉力撤消后，物体由于惯性又前进了5m，若拉力做的功为500J，则拉力的大小为 N。 25 练一练 5.如图所示，小红用20N的水平拉力F拉质量为4kg的木箱A，使它以2m/s的速度在水平面上匀速直线运动了4s．则木箱受到的拉力是___N，摩擦力是___N。拉力F在这段时间内所做的功是___J。（忽略绳重和摩擦） 10 10 80 6.如图,是小球从某高度处由静止下落过程的路程与时间关系图,在下面的四个选项中,描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图线是( ) A D B C C 练一练 7.如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则1~3s木箱所受摩擦力的大小为____N；整个过程木箱前进了3.5m远，则前6s内木箱克服摩擦力一共做功是____J，1s~3s拉力做的功为 J。 200 700 300 练一练 8.如图，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力，弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F与上升的高度h之间的关系如图乙，试解答下列问题。 (1)钩码所受的重力为 N； (2)当h＝4cm时，弹簧测力计示数是 N，桌面对钩码的支持力是 N； (3)从开始提升到h＝16cm，弹簧测力计对钩码所做的功是多少？ 0.45 J 4.5 3.0 1.5 练一练 $$