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课件网) 第十一章 功和机械能 第1节 功 一户人家盖房子,请了两名工人帮忙搬运砖。一名力气大,一名力气小。 力气小的工人一次搬 5 块砖,成功搬到 2 楼。力气大的工人一次搬 20 块砖,结果没搬动,放弃了。 最后老人给力气小的工人发工资,并说道:“功不可没”,力气大的工人很自觉地说:“无功不受禄”。 思考:如何理解“功不可没”“无功不受禄”中的“功”呢 1.知道力学中做功的含义以及做功包含的两个 必要因素; 3.能应用公式W=Fs进行简单的计算。 2.知道计算功的大小的表达式; 找一找相同点! 知识点一:力学中的功 s F让重物上升了S的距离 人抱起重物 F 马拉动车 F s 拉力让车移动了一段距离 (1)都要用力; (2)都在力的方向上通过一段距离; (3)都达到了一定的成效。 相 同 点 马拉着车子前进,车子受到了几个力的作用? G F 对小车前进产生了效果 F G F阻 哪个力的作用对小车的前进产生了效果? F支 F支 F支 F G F阻 s 在马拉动车子前进的过程中,车子受到一个水平向右的拉力F的作用,并且水平向右移动了一段距离s,拉力F作用的效果体现在马车被拉着移动了一段距离。对于这种情况,物理学中就说马对车的拉力对马车做了功。 通常而言,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,就说这个力对物体做了功。 s F F 力的方向上没有距离 F F S 有力,但没有移动距离 √ √ × × 判断下图中的力是否做了功? 做功的两个必要因素 (1)作用在物体上的力 (2)物体在这个力的方向上移动的距离 二者缺一不可 生活中不做功的三种典型情况 劳而无功:物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离 没有做功(劳而无功) s=0 F≠0 人用力推石头而没推动 不劳无功:物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用 没有做功(不劳无功) F = 0 用脚踢出足球 球在地面上滚动 s ≠ 0 生活中不做功的三种典型情况 垂直无功:物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直 没有做功(垂直无功) F ≠ 0 s ≠ 0 力的方向与运动方向垂直 生活中不做功的三种典型情况 1.定义:力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 2.计算公式: 牛(N) 米(m) 牛·米(N·m) 1J=1N·m W= F s 3.单位: 功 力 距离 焦耳(J) 1J的物理意义是1N的力作用在物体上,物体沿力的方向移动1m。 焦耳 F= ,s = W s W F 知识点二:功的计算 计算公式的说明 1.同体性,即F与s必须对应同一物体; 2.同时性,即F与s必须对应于同一时间,在受力的同时移动了距离; 3.同向性,即F与s方向必须一致。 拓展延伸: 初中阶段研究力做功,主要指下列两种情况: (1)力和物体运动方向一致,称为力对物体做功; (2)力和物体运动方向相反,可以称为克服这个力做功。如向上运动的某个物体,重力方向竖直向下,物体运动方向向上,可以说克服重力做功;汽车在阻力的作用下停止运动,阻力与运动方向相反,可以说克服阻力做功等。 例题:目前,我国正在大力推广装配式建筑。这种建筑方式不仅施工效率高,还能大幅降低能耗,避免现场粉尘、泥浆等的污染,实现绿色施工(如图)。 (1)把质量为1.5t的构件匀速提升到30m高的楼顶, 竖直向上的拉力做了多少功 (2)依据需要,又将这个构件沿水平方向匀速移动 了3m。在水平运动阶段,竖直向上的拉力又做了 多少功 g取10N/kg。 解(1)构件在竖直方向上做匀速直线运动,构件所受的拉力与重力大小相等,即 F=G=mg=1.5 ×103 kg× 10 N/kg=1.5 × 104N 构件在竖直方向上移动的距离s=30 m,所以,拉力做的功 W=Fs=1.5×104N×30 m=4.5 ×105J (2)拉力的方向竖直向上。构件在水平方向上移动了3m,但在竖直方向上没有移动距离,即s ... ...