内容正文:
第三节 功
第十一章 简单机械和功
1.知道机械功的概念,能用生活中的实例解释机械功的含义。
01
2.理解机械功的计算公式、单位,会用功的公式解题。
02
学习目标
3.知道做机械功的两个必要条件。
03
复习提问:
1.放在桌面上的木块受到几个力的作用?
F支
G
2.用力拉在水平桌面上的木块,木块静止,则木块受到几个力的作用?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支
G
F
f
哪个力的作用有了成效?
F
F支
G
f
拉小车的力使小车向前运动
对小车作了功
物理学中功主要是体现了“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,就说这个力对物体做了功
4
功
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,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
s
必须需要,缺一不可.
两个必要因素
一、什么是功
分析:
s=0
F≠0
没有做功(有力没有距离)
根据做功的两个必要因素,分析下面图例是否做功.
用力推汽车但没有推动
搬而未起
分析:
s≠0
F=0
没有做功(有距离没有力)
冰壶离开手后滑行
F
s
分析:
没有做功
(力与距离垂直)
S≠0
F≠0
F⊥s
在图11-32所示的几种情景中,人做功了吗?为什么?
×
×
×
√
下列情况中,人有没有对所带的皮箱做功:
(1)人用力提放在地上的皮箱,但没有提起
(2)人再一次用力把箱子提起
(3)人用力提着皮箱在原地不动
(4)人提着箱子在水平路面上走了50米
(5)人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上
(6)人把箱子放在电梯上,电梯从一楼上升到十楼
(7)人提着皮箱在电梯中上升
判断:
√
×
×
×
×
×
√
提前到计算前
9
怎样计算功呢?
W=F· S
二、功的计算
物理学中,把力和物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功。
即:功=力×距离
则:
牛(N)
米(m)
焦耳(J)
即:1J=1N · m
(意义:1牛的力使物体在力的方向上通过了1米的距离。)
公式的运用要注意:①同体性②同时性③同向性
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:公式中的F与s必须在同一直线上;
例题
小明将装有水的总质量为10kg 的水桶从距井口3m 深处匀速提至井口,如图11-33所示。在这一过程中,小明的拉力做了多少功?
解 F=G=mg =10kg×9.8N/kg =98N
s=3m
W=Fs =98N×3m =294J
反思 以不同的速度匀速提起水桶,小明的拉力所做的功是否相同?
相同
解 m =80g=0.08 kg,s =5 m
F=G=mg=0.08kgx10N/kg=0.8N
W=Fs=0.8Nx5m=4J.
1. 一个质量为80g的皮球从高处下落了5m,重力对它做了多少功(g取10N/kg)?
实践与练习
解 F=G=500N
s=3m×4=12m
W=Fs=500N×12m=6000J
2. 假设你的教室在五楼,试估算你从一楼走到五楼要做多少功。
实践与练习
解 F=G=mg=156kg×10N/kg=1560 N
s=1.8m
W=Fs=1560N×1.8m=2808J
3. 某一运动员在一次举重比赛中取得了 364 kg 的总成绩(抓举156 kg、挺举198 kg)。试根据以上信息,估算出该运动员在抓举过程中对杠铃所做的功。
实践与练习
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
做功
(两个因素)
s
1、力做功
2、功的计算
公式:W=Fs 单位:1J=1N·m
1.有力,无距离
2.有距离,无力
3.有力有距离,但是力和运动方向相互垂直.
课堂总结
不做功
1、判断题
1)举重运动员举着杠铃不动,举力做了功.
2)人提着一重物沿水平方向匀速移动一段距离,提力对重物做了功.
3)苹果从树上落下,重力对苹果做了功.
4)小球在光滑平面上移动一段距离,桌子的支持力对小球做了功.
(×)
(√)
(×)
(×)
课堂训练
3、用200N的力,在粗糙不同的水平路面,沿水平方向分别拉重500N和800N的两辆小车匀速前进4m,则( )
A、拉重车做的功多
B、拉轻车做的功多
C、拉两辆车做的功一样多
D、无法确定
C
2、请你估算出把你的物理课本从地上捡到课桌上你做的功大概是( )
A.0.2J B.2J C.20J D.200J
B
课堂训练
5.下列说法正确的是( )
A.省距离的机械一定费力,但一定省功
B.省力的机械可以省功,但一定费距离
C.省距离的机械一定省力,但不省功
D.省力的机械一定费距离,但不省功
D
6.如图所示,分别沿不同光滑斜面OA、OB把同一物体推到斜面顶端,所用沿斜面的推力的大小分别为F1、F2,对物体所做的功分别为W1、W2,则( )
A. F1=F2 , W1=W2
B. F1>F2 , W1>W2
C. F1<F2 , W1=W2
D. F1=F2 , W1>W2
C
课堂训练
7、如图所示,用弹簧测力计沿粗糙斜面匀速向上拉动木块。已知木块的重力是10N,沿斜面向上的拉力如图中弹簧测力计所示,在整个过程中,木块沿斜面向上运动40cm,木块沿竖直方向上升了20cm 求:
(1)拉力做功多少J?
(2)克服重力做功多少J?
2.4J
2J
课堂训练
$