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- 2021-10-26 发布
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第十一章 功和机械能
第1节 功
导入
生活中的功的含义丰富,有“贡献”、“成效”
的意思。而力学里所说的“功”,吸收了“成效”
的意思,但是它还具有其他特殊的含义。力学中
“功”的含义是什么?
“做功”与“做
工”
纹丝
不动!!
真辛苦
我们经常可以听到别人说
“做工”,担水叫做工,
在工厂工作做工,就连写
字也可以叫做工。我们物
理上也有一个“做功”,
但此做功 是不是“做
工”,现在让我们来看一
下它们的区别。
活动1:找出活动中的共同点:
活动2:找出下列活动中的共同点:
找出下列活动中的共同点:
找出下列活动中的共同点:
找出下列活动中的共同点:
找出下列活动中的共同点:
找出下列活动中的共同点:
s
F
F F
s
共同点:
1.物体受到了力的作用;
2.物体移动了一段距离。
物理学中的“功”吸收了一种
“贡献”和“成效”意思在里面。
它是指:
怎样才叫做功
一个力作用在物体上,
使这个物体在力的方向上
移动了一段距离,就说这个
力对物体做了功.
起重机和直升飞机吊起重物都
是做功的实例,你们知道力为
什么做功了吗?
有力作用在物体上.
物体在力的方向上移动了一段距
离.
原
因
谁能归纳出做功的
两个必要因素是什
么?
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移
动的距离)
F
S
一、必要因素
必须需要,缺一不可.
在光滑的水平面上推木箱,箱子受到几个力的作
用?什么力对物体的移动作出了贡献?
N
G
F
分析:有一推力F作用
在物体上,使物体在推
力的方向上移动了一段
路程,显然是这个推力
F对物体的移动做出贡
献,即推力对物体做了
功.而重力和支持力则
不做功。
N
G
起
重
机
拉
着
货
物
匀
速
上
升
比较(1)(2):在拉力相同时,力的方向上的距离越大,
做功越多
探究:功的大小与力、距离的关系
起
重
机
拉
着
货
物
匀
速
上
升
比较(1)(3):在力的方向上移动的距离相同时,拉力
越大,做功越多
探究:功的大小与力、距离的关系
探究:功的大小与力、距离的关系
第(2)次与第(1)次相比,做功数值上是什么关系?
第(3)次与第(1)次相比,做功数值上是什么关系?
1.在物理学中,把力与物体在力的方向上移
动的距离的乘积叫做功
功=力×距离
2.表达式: 单位:
W= S ——
F ——
W ——
N
m
N·mJ
Fs
二、功的计算
对功的公式的理解
W=F×S
针对功的定义式的几点说明:
1.使用W=F×S时,要注意同时性、同向性、
统一性(单位的统一).
2.做功的多少只由W=F×S决定,与物体
的质量,速度,运动方向,是否有摩擦无关.
3.知道1J的物理意义,知道1J的大小.
“两个必要因素”的含义是指“缺一不
可”
1.当你端着一盆水不动时,你累吗?
你做功了吗?为什么?
2.用力推讲台,讲台没有动,人累
吗?人做功了吗?
分析:
S=0
F≠0 没有做功.
(劳而无功)
“两个必要因素”的含义是指“缺一不
可”
3.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?
分析:
S≠0
F=0
没有做功.(不劳无功)
“两个必要因素”的含义是指“缺一不
可”
4.人推着木箱前进时,箱子的重力
和支持力做功了吗?为什么?
分析:S≠0
F≠0
没有做功.
(劳而无功)
F⊥S
5.人提一桶水沿水平方向前进,提
力做功了吗?
S.
G
N
F
s
分析: 有距离
有力
没有做功.(劳而无功)
但F⊥S
对比做功的两个必要因素不做功的几种情况:
(1).劳而无功—有力,但是在力的方向上通
过的距离为零.
(2).不劳无功—有距离,但是在移动的距离方
向上没有力的作用
(3).劳而无功—有力,也有距离,但是力和
距离方向是相互垂直的.
(4).有劳而无功—力,也有距离,但是力的方
向和速度方向是相互垂直的.
F≠0
S=0
F=0
S≠0
F≠0 S≠0
F⊥S
对比做功的两个必要因素不做功的几种情况:
1
2
3
4 F≠0 S≠0
F⊥v
哪些情况力对物体做了功,
哪些情况力对物体没做功?
人用力推汽车,但
没推动
鹭将鱼从水中叼
起来
例题:
下图所示的四幅图是小新提包回
家的情景,小新提包的力不做功
的是 ( )B
期中考试没考好,小卫无精打采地背着书包走在校园林
间小道上,小卫对书包做功了吗?
没有办法,考得再差,也得回家啊!请问,下列情景中,
小卫对书包是否做功?
书中例题
1、强调解题的格式
2、此过程中,重力做功是
多少?
笔记整理
1、做功的两个必要因素
作用在物体上的力
物体在力的方向上移动的距离
2、功 的 计 算 公 式:W=F×S
3、功 的 单位:焦耳(J), 1J=1N · m
4、对比做功的两个必要因素不做功的几种情况:
F≠0
S=0(1) (2)
(3) (4)
F=0
S≠0
F≠0 S≠0
F⊥S
F≠0 S≠0
F⊥v
例题:
一台拖拉机耕地时,牵引力是28500牛,
前进了1000分米,此拖拉机牵引力做了多
少功?重力做了多少功?克服阻力做功多
少
解:根据W=F×S=28500 J×100 m
=2.85 ×106 J
重力做功为零。
克服阻力做功W阻=f×S=2.85 ×106 J
1、P105例题
例题:
起重机把重为1000牛的货物竖直
提高2米后,又沿水平方向移动
1米.起重机钢
绳拉力做了 功?
A、1000焦耳
B.2000焦耳
C.3000焦耳
D.不能确定
1.重100 N的物体由于惯性在光滑的水平面上匀速
前进4m,外力做的功为 J,重力做的功为
J。
2.放学后,某同学背着重40 N的书包沿水平路面走了
200 m,又登上大约10 m高的四楼才回到家。则他在回
家的过程中对书包做的功约为( )
A.0J B.400J C.2000J D.2400J
0
0
B
堂堂清练习
3.奥运会上,我国运动员丁美媛获得女子75 kg以上级举重
金牌,她的挺举成绩是165 kg。估算她在挺举全过程中对
杠铃做的功为( )
A.3×102 J B.1×103 J
C.3×103 J D.5×103 J
C
4.用200 N的力,在粗糙不同的水平路面上,沿水平方向
分别拉重500 N和800 N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
5、体育课上,某同学用400牛的力把重为30牛
的铅球推到10米远处,则这位同学对铅球做了
多少功?( )
A.4000焦 B.300焦
C.4300焦 D.无法计算
6、重力为10牛的球在水平地面上滚动了15米,
则重力对它做功为( )
A.150焦 B.15焦
C. 0焦 D.无法确定
D
C
7.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使
木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的
距离。关于拉力哪一次所做的功多?
8.三辆汽车用相同的大小的牵引力和速度行驶,甲
沿上坡路,乙沿水平路,丙沿下坡路,都行驶相同的
时间,哪辆车的牵引力做的功多?
再见!
同学们,其实生活中处处
都有美丽的景色,我们要善于
去发现美,感受美,愿你们每
个人的心中都有一片美的天地!
再见
休息一会儿吧
出去玩一会儿吧
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