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课件网) 机械功 第十章 功与机械能 第一节 观察与思考 在生产生活中,人们常需要将物体从一个位置移到另一个位置,这个过程往往需要通过力的作用来完成。例如,重物通过吊车钢索拉力的作用上升一段距离;汽车通过牵引力的作用移动一段距离。你能发现这类现象的共同点吗? 掌握功的计算公式和单位,会用公式进行计算。(重点) 02 掌握力学中的功的含义,理解做功的两个必要因素。(难点) 01 学习目标 叉车举高货物 F s 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,取得了成效,说这个力对物体作了功。 做功了吗 s F F 物体受到了力的作用 物体在力的方向上移动了一段距离。 共同点 s 做功了吗 马拉车 F F 拉力对车做了功 物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功,简称功。 s 做功了吗 (作用在物体上的力) (物体在力的方向上移动的距离) F 注意:二者缺一不可。 必要因素 s s F F F s F 做功了吗 有力无距离(劳而无功) 人用力推大石头而没推动 s=0 F≠0 分析 做功了吗 无力有距离(不劳无功) 分析 s ≠ 0 F = 0 冰壶在平滑的冰面上滑行 做功了吗 有力有距离,但力和距离垂直(垂直无功) 分析 F≠ 0 s≠ 0 力的方向与运动方向垂直 提箱子在水平路上走 做功了吗 s s 不做功 不做功 做功了吗 F F 不做功的三种典型情况 有力无距离(劳而无功) 有力有距离,但力和距离垂直(垂直无功) 无力有距离(不劳无功) 做功了吗 观察分析下面图片,他们都算做功了吗? (a)人推车,车未动 (b)马拉车前进 (c)起重机将货物从地面提起 (d)抱着书水平前进 a、d不做功 b、c做了功 做功了吗 功=力×距离 W = Fs 公 式 注意:当力和物体在力的方向上通过的距离相反时,我们说物体克服这个力做功。 1.力对物体所做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 做了多少功 变形 2.功的单位和物理意义 牛(N) 米(m) 焦耳(J) 即:1 J=1 N · m W = Fs 物理意义: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。 单位:焦耳(J) 做了多少功 (1)将两个鸡蛋举高一米所做的功? W=Fs=1N×1m=1J (2)体重为500N的学生从1楼上到3楼所做功? W=Fs=500N×6m=3000J (3)将500mL的矿泉水从地上拿到3m高的位置所做的功? W=Fs=0.5kg×10N/kg× 2m=10J 感受做功的大小 做了多少功 焦耳是一位主要靠自学成才的科学家。 1843年8月,在考尔克的一次学术报告会中 提出热量与机械功之间存在着恒定的比例 关系,并测得热功当量的值。这一结论遭 到当时许多物理学家的反对。 为了证明这个发现是成功的,焦耳以 极大的毅力,采用不同的方法,长时间地反复进行实验。直到1850年,焦耳的科学结论终于获得了科学界的公认。从1849到1878年,焦耳反复作了四百多次实验,结果都相差不远。 焦耳 做了多少功 功 做功的两个必要因素 不做功的三种情况 功的计算 作用在物体上的力 物体在这个力的方向上移动的距离 有力无距离 有距离无力 力与距离垂直 W=Fs 课堂小结 1.某足球运动员在水平方向用25 N的力, 将重10 N的球沿水平地面踢出,踢出后球在地面上滚了30 m才停下来。在球滚动过程中,脚对球所做的功为( ) A.750 J B.300 J C.450 J D.0 D 课堂练习 2.起重机将2×104 kg的货物从地上吊起3 m高后,又在水平方向上移动5 m,求起重机做了多少功? 解:起重机的拉力等于货物的重力,在水平方向移动,拉力不做功,所以,起重机做的功为: W=Fs=Gh=mgh =2×104 kg×10 N/kg×3 m=6×105 J 课堂练向前推时,箱子的重力做功了吗? 3.在平地上,用50 N的水平推力推动重100 N的箱子,前进了10 m,推箱 ... ...