粤沪版九年级上册11.1 怎样才叫做功优质课课件ppt
展开1 1 . 1 怎样才叫做功
用力推却推不动
他们都“做工”了,但是没“做功”。如何从物理学角度来理解这个问题呢?
1.学会从物理现象中归纳简单的规律,知道功的概念。 2.知道做功的两个必要因素。 3.理解功的计算公式W=Fs,知道功的单位,能用功的公式进行有关计算。
物理学中的“做功”与日常生活中所说的“做工”有着不同的含义。
(a)用力推汽车,没有推动 (b)用力搬石头,没有搬起
在如图11-1所示的实例中推车车不动,搬石石未起。人虽竭尽全力、大汗淋漓,但从物理学的角度看,人却没有做功!
那么,究竟怎样才叫做功呢?
图11-2中的两位同学正在做功。请仔细分析他们的活动,找出两者的共同点。
图11-2 物理学中做功的实例
在图11-2(a)中,小桶在拉力 F 的作用下,沿力的方向上升了一段距离 s;
在图11-2(b)中,小车在水平推力F的作用下,沿力的方向水平移动了一段距离s。
仔细观察两示意图,比较一下,看看有什么共同点:
共同点:物体在作用力的方向上移动了一段距离。
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,简称做了功。
你能说出做功包含的两个必要因素吗?
做功的两个必要因素是:作用在物体上的_____和物体在______________的方向上通过的______________。
这两个因素中,缺少任何一个都不算做功。在如图11-1所示的情况中,虽然有力作用在物体上,但物体在力的方向上没有移动,因此力对物体没有做。
(1) 物体没有受到力的作用,由于惯性继续移动一段距离;
(2) 物体受到力,但没有移动距离,即通过的路程为零;
(3) 物体受力方向和物体运动的方向垂直;
在图11-3的示例中,哪种情况力做了功?哪种情况力没有做功?为什么?
(a)小鸟将虫子从地里叼起来
(b)人将油桶推到仓库中
研究力做功的问题时,还要明确谁施力、谁受力,即谁对谁做功。
(c)举重运动员举着杠铃不动
如图(甲)所示,用力把一砖块匀速提升1m,做功多少?
如图(乙)所示,如果用力把三块同样的砖匀速提升1m,做功多少?
如图(丙)所示,如果用力把一块砖匀速提升3m,做功又是多少?
(1) 物体在力的方向上移动的距离一定时,力越大,做 的功越多;(2) 力的大小一定时,物体在力的方向上移动的距离越 大,做的功越多;
(3) 力越大,物体在力的方向上移动的距离越大,则做 的功越多;(4) 功的多少跟作用在物体上的力的大小成正比,跟物 体在力的方向上移动的距离成正比。
定义:物理学中规定,力对物体做的功等于力与物体 在力的方向上移动的距离的乘积。
单位:在国际单位制中,
力 F 的单位:__________,距离 s 的单位:__________,功 W 的单位:_______________.
牛·米 ( N · m )
功的单位有一个专门的名称叫做焦耳(jule),简称焦,符号为J。
这是为了纪念英国物理学家焦耳( J. P. Jule,1818-1889)而命名的。
1 N的力,使物体在力的方向上通过 1m 的距离所做的功为1J。
即:1J=1N×1m=1 N·m
用手匀速托着两个鸡蛋升高1 m ,手对鸡蛋做的功大约是多少焦?
两个鸡蛋重力大约是1N
已知:F=1N,s=1m.求:W=?
解:W=F • s=1N×1m=1J.答:手对鸡蛋做的功大约是1J.
人拉着重为2 000 N的车子沿水平方向前进了5 m 。有同学认为,在这个过程中,人做的功是W=Fs=2000N×5m=10000 J。他的算法对吗?如果不对,错在哪里?
人对车做的功W=Fs必须是人拉车的力以及在力的方向上移动的距离。
在这个例子中,要计算出人拉车的力所做的功,还必须知道什么条件?为什么?
故在该例子中,算法错误。还需要知道人对车的拉力,F≠G。
如图所示,某人用沿斜面向上的力 F=100 N,把木箱沿斜面推到2 m高处。斜面长4 m,这个人做了多少功?
分析:题目中标示出了两个距离,哪一个是计算人做功需要测得的距离s呢? 根据规定,功等于力与物体沿力的方向移动的距离的乘积。这个人的推力是沿斜面向上的,因此距离应取斜面的长度。
已知:F=100N,s=4m。求:W=?
解:W=F • s=100N×4m=400J.答:这个人做了400J的功。
物理学中功的概念,最早是从人类使用和研究机械的过程中产生的。
人们使用机械工作时,有时可以省力,有时可以省距离。
研究表明:省力的机械必然费距离; 省距离的机械则一定费力; 既省力又省距离的机械是不存在的。
也就是说,使用任何机械都不能省功。这就是机械功原理。
机械功原理对机械的研制和使用具有重要的指导意义,在历史上被誉为机械的金科玉律。
1. 机械功2. 物体做功的两个必要因素:
①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过一段距离。
3. 功的计算4. 机械功原理
1.下列说法中正确的是 ( ) A.一个人在工作中,他一定做了功 B.只要物体受到力的作用,力一定对物体做了功 C.物体通过的距离越长,作用在物体上的力对物体做的功越多 D.有力作用在物体上,物体在力的方向上通过了距离,这个力才对物体做功
2.下列情况下,人没有对物体做功的是 ( ) A. 工人把一堆砖从地面抬到三楼 B. 工人把板车从甲地拉到乙地 C. 某人提着水桶在水平地面上走 D. 学生推着自行车进校门
3.小明和小亮体重相同,体育课上小明爬绳,小亮爬杆, 两个人都爬到了3m高的顶端,比较两人做的功 ( ) A. 小明做功多 B. 小亮做功多 C. 两人做功一样多 D. 无法比较
4. 一个同学用12N的力,将一个重为4N的足球踢到25m 远处,对他踢球时做功的情况,下列说法正确的是 ( ) A. 做了300J的功 B.做了的功 C.没有做功 D.做了功,条件不足,无法计算
1. 如图所示,一名妇女推着童车轻松地前行,一名男士用很大的力推汽车,但汽车没有被推动。这两人谁做的功多?为什么?
原因:做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离;二者缺一不可。 妇女对童车有力的作用,且在力的方向上有移动的距离,因此妇女做功;男士对汽车虽有力的作用,但在力的方向上移动的距离为0,因此男士不做功;故妇女做的功多。
2. 有一个装着矿石的矿斗,总质量是 3.0×10 kg,把它从井底匀速提到地面上做了4.41×103J 的功。试问:该车矿井有多深?
已知:功W=4.41×106J,质量m=3.0×103kg, 求:井的深度h=?
总重力G =mg=3.0×10kg ×9.8N/kg =2.94×104N,
3. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶160 m。在此过程中,汽车牵引力做功 8.0×104J。这辆汽车的牵引力有多大?
4. 图11-9 是一张出租车的发票,从中你能获得哪些信息? 假如这辆出租车是在平直公路上匀速行驶,它的牵引力为3×103N。试问:该车的牵引力做了多少功?
结合车票可得,车行驶的路程为:s=4.05km=4050m,
已知 F牵= 3 × 103N,结合 W = Fs可得:该车牵引力做的功: W = F牵s = 3 × 103N × 4050m = 1.215 × 107J.答:该车的牵引力做了1.215 × 107J的功。
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