内容正文:
第十一章 功和机械能
11.1 功
请说出下列词语中“功”的含义:
功劳
立功
大功告成
事半功倍
——贡献
——成效
哪个力的作用对小车有了“成效”?有了“贡献”呢?
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支
G
F阻
F 对小车做了功
F
F支
G
F阻
科学探究
通过实验探究,学生能从生活、生产中的实例说明机械做功的含义
科学态度与责任
培养学生观察思考,勇于发现乐于探究的学习习惯,以及应用功的知识解决实际问题的能力
素养目标
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课程导入
如图所示,叉车要把货物从地面搬到车上。在这个过程中,叉车除了要对货物施加力,还需要怎样做才能完成这个任务?
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有力作用在物体
物体移动了一段距离
力对物体是不是一定做了功?
(一)用力推,没有推动
①有力作用在物体上
②在力的方向没有移动
→ 力不做功
力对物体是不是一定做了功?
(二)球与手分离,球在运动
①球在运动
②人对球就不再有力的作用
→ 人对球并没有做功
力对物体是不是一定做了功?
如果用 F 表示力、s 表示在力的方向上移动的距离、W 表示功,则功的表达式为
在国际单位制中,力的单位是牛,距离的单位是 米,则功的单位是牛米,它有一个专门的名称叫作焦耳(joule),简称焦,符号是J。
如图所示,一个人搬石头时,搬而未起,人对石头的力是否做功?如图所示,一个人推车在水平方向上前行,人对车的推力是否做功?
不做功的情况 实例 图示 分析
有距离无力(不劳无功) 某同学踢足球,足球离开脚后在水面上滚动了10m,在滚动10m的过程中,该同学对足球没有做功 物体因为惯性通过一段距离,运动方向上没有施加的力对物体做功
有力无距离(劳而无功) 小红同学没有搬起石头,所以她对石头没有做功 有力作用在物体上,但物体没动,即物体没有通过距离,力对物体没有做功
新课教学
2.做功的两个必要因素:
作用在物体上的力,物体在这个力的方向上移动的距离。
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新课教学
有力无距离(劳而无功)
人用力推石头而没推动
s=0
F≠0
分析
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新课教学
(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)用力推讲台,讲台没有动,人累吗?人对讲台做功了吗?
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不做功的情况 实例 图示 分析
力与距离垂直(垂直无功) 手提包在水平方向上运动,手提包受到拉力F(拉力方向竖直向上),手提包在水平反向上匀速移动一段距离s,在拉力方向上没有移动距离,拉力F没有做功 物体受到了力的作用,也通过了一段距离,但通过的距离与力的方向垂直,物体在力的方向上没有通过距离,这个力对物体没有做功
目前,我国正在大力推广装配式建筑。这种建筑方式不仅施工效率高,还能大幅降低能耗,避免现场粉尘、泥浆等的污染,实现绿色施工。g取10 N/kg。
(1)把质量为1.5 t的构件匀速提升到30 m高的楼顶,竖直向上的拉力做了多少功?
(2)依据需要,又将这个构件沿水平方向匀速移动了3 m。在水平运动阶段,竖直向上的拉力又做了多少功?
功 的 计 算
1.力学中规定: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
公式:W=F·s
提问:起重机做的功有多大?
起重机所用的力越大,移动的距离越大,成效越显著,说明它做的功越多。
功 的 计 算
W=F· s
牛
米
焦耳
读法:1焦耳等于1牛米
.
1J=1N·m
单位:
进率:
1J的功有多大?
你从地上拿起一只鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,在这过程中你对鸡蛋所做的功大约为1J
大小:
$$