内容正文:
10.1 功 中 国 速 度 为体现发动机的工作能力,法国物理学家 科里奥利 在18世纪最早引入了“功”的概念 1、功劳 2、功夫 3、成功 4、成效 物理学中的“功”表示什么含义呢? 物理学中规定,以下情况人没有做功 人用了力为什么没有做功? 讨论 物体没有动(移动) 原因 人用力推车没有推动 人没有做功 人用力搬石头没有搬起来 人没有做功 人用力举着杠铃不动 人没有做功 物理学中规定,以下情况人有做功 这些人做功情况有什么共同点? 讨论 物体在力的方向上移动 原因 物理学中规定:作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动一段距离,这个力就对物体做了功。 物体在作用力的方向上移动了一段距离 做功的共同点 1 力学中的功 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,并取得了成效,说这个力对物体作了功。 定义: 物理学中规定,作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功。 功用符号W 表示。 你知道用什么标准来判断是否做功? (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 F s 有哪些情况是没有做功呢? 人用力搬大石头,但是没搬动,做了功吗? s=0 人没做功 (劳而无功) 冰壶在平滑的冰面上滑行时,人(手)对冰壶做功了吗? 由于惯性 此时人手对冰壶的F=0 人没做功 (不劳无功) 提箱子在水平路上走,“提力”做功了吗? 提力的方向是竖直向上,只能对物体产生向上移动的效果,但没有向上移动的效果,所以这个力没做功 (垂直无功) 有哪些情况是不做功的呢? 有F,无s 有s,无F 有F,有s, 归纳 研究力做功时,要明确施力物体和受力物体, 即谁对谁做了功 某个力做了功,也可以说是施力的物体做了功。 ① 有力无距离(s=0,静止) ② 无力有距离(F=0,靠惯性运动) ③ 有力有距离(F⊥s) 活动 是否做功了 劳而无功 不劳无功 垂直无功 不做功的三种情况 功的计算 在生产和生活实际中,人们不但要判断力对物体是否做功,而且还要计算力对物体做了多少功。 小红把一小桶水从地面提上二楼顶 爷爷把一大袋粮食从地面提上二楼顶 他们两个人都做功了吗? 谁做的功多? 在生产和生活实际中,人们不但要判断力对物体是否做功,而且还要计算力对物体做了多少功。 小明两次用同样的力推车,第一次推的距离小,第二次推得远一些。 小明两次都做功了吗? 哪一次做的功多? 活动3 功的大小 想一想 甲和乙都在做功,怎样比较功的大小? 我提的高,我的贡献大 我提的多,我的贡献大 到底谁的贡献更大呢? 活动 功的大小 1. 定义:物理学中规定功等于力与物体在这个力的方向上移动的距离的乘积,即功=力 物体在力的方向上移动的距离。(乘积定义法) 牛(N) 焦耳(J) W = Fs 米(m) 2. 计算公式: 牛 米(N m) 焦耳 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。 即:1 J=1 N m W =F S F:力,单位-N S:距离,单位-m W:功,单位-J 功的计算公式 1.如图所示,小明用沿斜向上的力F=100N,把箱子从斜面底推上顶,斜面长4m,求小明做的功。 解: 答:小明做的功是400J。 2.如图所示,小红匀速将重320N的一桶水从地面提到三楼,假设每层楼高3m,求小红做的功。 解: 答:小红做的功是1920J。 3.一汽车在水平路面上行驶,它水平向前的牵引力是3.6X103N,汽车前进了500m,求汽车所做的功。 解: 答:汽车做的功是1.8X106J。 4.如图所示,无人机送快递情景,无人机将重880N的物体,匀速提高到30m高空,再水平移动5000m,求这个过程中无人机所做的功。 解: 答:无人机做的功是2.64X104J。 5.小明用20N的水平推力,将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了5m。求在此过程中,小明所做的功和购物车重力所做的功。 解: 答:小明做的功是100J,购物车重力做的功是0J。 6.如图所示,桶的总质量为25kg,工人把它匀速提高到3m高的墙顶,g=10N/kg。求 (1)桶的总重力 (2)工人的拉力 (3)工人所做的功 解: 答:(1)桶的总重力是250N,(2)工人的拉力是250N, (3)工人做的功是750J。 7.如图所示,物体重10N,力F=4N沿斜面把物体拉上斜面顶端,斜面长50cm,高15cm。求:拉力F所做的功、克服物体重力所做的功。 解: 答:拉力F做