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第第11章章 简单机械和功简单机械和功 三、功三、功1第11章 简单机械和功 1 新课导入新课导入省力的机械费距离省力的机械费距离省距离的机械费力省距离的机械费力问题问题:有没有既省力又省距离的机械有没有既省力又省距离的机械?2 新课导入省力的机械费距离省距离的机械费力问题:有没有 活动活动探究探究:有没有既省力又省距离的机械有没有既省力又省距离的机械?猜猜 想想:设计实验设计实验:实验器材实验器材:猜想理由猜想理由:没没 有有以斜面为例以斜面为例实验方案实验方案:3 活动探究:有没有既省力又省距离的机械?猜 活动活动：探究斜面：探究斜面（1）用弹簧测）用弹簧测力计测出小车力计测出小车的重力的重力G（2）按右上图放好斜面，小车放在斜面上，用弹）按右上图放好斜面，小车放在斜面上，用弹簧测力计拉动小车，使小车沿斜面方向作匀速直线簧测力计拉动小车，使小车沿斜面方向作匀速直线运动，分别测出拉力的大小运动，分别测出拉力的大小F、小车通过的距离、小车通过的距离S，小车上升的高度，小车上升的高度h,将数据填入表格中。将数据填入表格中。Sh（3）改变斜面的长或高，或在小车上分别放上不同）改变斜面的长或高，或在小车上分别放上不同数量的钩码，重复上述实验，将数据填入表格中。数量的钩码，重复上述实验，将数据填入表格中。4活动：探究斜面（1）用弹簧测力计测出小车的重力G（2）按次数 F/N G/N S/m h/m15204121020423820524123052Fs/NmGh/Nm2020404040406060实验数据记录表格实验数据记录表格“分析分析”：1、Fs=Gh 若用手直接将物体匀速提高到若用手直接将物体匀速提高到h的高度，所用的力为的高度，所用的力为G。若用斜面将物体提高到若用斜面将物体提高到h的高度，则所用的力为的高度，则所用的力为F，而，而拉力所通过的距离为拉力所通过的距离为S。可以发现：可以发现：F h。但但Fs=Gh如不考虑摩擦等因素的影响，使用其他机械也可得到与使用如不考虑摩擦等因素的影响，使用其他机械也可得到与使用斜面时相同的结论斜面时相同的结论所以所以，没有既省力又省距离的机械。没有既省力又省距离的机械。5次数F/NG/NS/mh/m1520412102042382分析、比较表中的实验数据分析、比较表中的实验数据,你从中得出的你从中得出的结论是结论是:既省力又省距离的机械是没有的既省力又省距离的机械是没有的力和距离的乘积相等力和距离的乘积相等斜面：斜面：Fs=Gh（不计摩擦）（不计摩擦）1.使用斜面时，在使用斜面时，在 G、h相等时，相等时，斜面越长越省力；斜面越长越省力；2.使用斜面时，在使用斜面时，在 G、S相等时，相等时，斜面越缓越省力。斜面越缓越省力。推论：推论：斜面是一种省力费距离的机械斜面是一种省力费距离的机械6分析、比较表中的实验数据,你从中得出的结论是:既省力又省距离力与物体在力的方向上通过的距离的乘积力与物体在力的方向上通过的距离的乘积机械功机械功(简称功简称功)做功的两个必要因素做功的两个必要因素:一是物体受到力的作用；一是物体受到力的作用；二是物体在力的方向上通过一定的距离。二是物体在力的方向上通过一定的距离。7力与物体在力的方向上通过的距离的乘积机械功(简称功)做功的两88991010力和物体在力的方向上通过的距离的乘积力和物体在力的方向上通过的距离的乘积机械功机械功(简称功简称功)W=FS计算公式计算公式:单位单位:牛牛(N)米米(m)Nm1J=1Nm做功的两个必要因素做功的两个必要因素:一是物体受到力的作用一是物体受到力的作用;二是物体在力的方向上通过一定的距离二是物体在力的方向上通过一定的距离WFS焦耳焦耳(J)11力和物体在力的方向上通过的距离的乘积机械功(简称功)W=FS1J1J的功有多大的功有多大?1.1.你从地上拿起一只鸡蛋你从地上拿起一只鸡蛋,并把它缓缓举过头并把它缓缓举过头顶顶,在这过程中你对鸡蛋所做的功大约为在这过程中你对鸡蛋所做的功大约为1J1J2.2.将物理课本从地面拾到桌面上将物理课本从地面拾到桌面上,在这过程中在这过程中你对课本所做的功大约为你对课本所做的功大约为2J2J121J的功有多大?1.你从地上拿起一只鸡蛋,并把它缓缓举过头顶“想一想想一想”：1、拉力对小车做功了吗？、拉力对小车做功了吗？水平面上拉车：水平面上拉车：斜面上拉车：斜面上拉车：W=FsW=Fs若两次所用的力相同，通若两次所用的力相同，通过的距离也相同，则两次过的距离也相同，则两次的做功相同吗？的做功相同吗？相同相同2、判断下列几种情景中，人是否做功了？、判断下列几种情景中，人是否做功了？为什么？为什么？女孩把一箱报刊搬起来女孩把一箱报刊搬起来人对箱子做功了人对箱子做功了女孩抱着一箱报刊走了女孩抱着一箱报刊走了20m人对箱子没有做功人对箱子没有做功箱子箱子在力的方向上没有通过一段距离在力的方向上没有通过一段距离FhFS13“想一想”：1、拉力对小车做功了吗？水平面上拉车：斜面上拉学生背着书包在水学生背着书包在水平路面上匀速前进平路面上匀速前进人对书包没有做功人对书包没有做功书包在力的方向没书包在力的方向没有通过一段距离有通过一段距离FS14学生背着书包在水平路面上匀速前进人对书包没有做功书包在力的方虽然司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动虽然司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动司机对汽车没有做功司机对汽车没有做功汽车在力的方向上没有通过一段距离汽车在力的方向上没有通过一段距离15虽然司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动司机对汽车没有做功运动员踢了足球一下，球在草地上滚动了一段距离运动员踢了足球一下，球在草地上滚动了一段距离“踢踢”：人对足球做了功人对足球做了功“球滚球滚”：人对足球没有做功人对足球没有做功16运动员踢了足球一下，球在草地上滚动了一段距离“踢”：人对足球不做功（不做功（即即做功做功为为零零）的情况：）的情况：1 1、F=0F=02 2、S=0S=03 3、F VF V17总结：不做功（即做功为零）的情况：1、F=02、S=03、F 例题讲解例题讲解陈杰同学将质量为陈杰同学将质量为10Kg10Kg的的水桶从离井口水桶从离井口3m3m深处提到深处提到井口井口(如图所示如图所示).).在这过程在这过程中中,陈杰对水桶做了多少功陈杰对水桶做了多少功?GF3m重力做功或克服重力做功：重力做功或克服重力做功：WGh解：解：WFS Gh10kg10N/kg 3m300J18 例题讲解陈杰同学将质量为10Kg的水桶从离井口3m深处提 点击中考点击中考这是我国选手占旭刚在悉尼这是我国选手占旭刚在悉尼奥运会男子奥运会男子77Kg77Kg级举重比赛级举重比赛中的情景中的情景(1)(1)根据当时情景根据当时情景提出一个物理问题并解答提出一个物理问题并解答:问题问题_ _ 解答解答_ _ (2)(2)如果当时他挺举起如果当时他挺举起207.5Kg207.5Kg的杆铃的杆铃,请你估算他请你估算他这次挺举中对杆铃所做的功这次挺举中对杆铃所做的功?(g=10N/Kg)?(g=10N/Kg)19 点击中考这是我国选手占旭刚在悉尼奥运会男子77Kg级举当占旭刚举起杠铃的过程中，当占旭刚举起杠铃的过程中，他对杠铃做功了吗？他对杠铃做功了吗？他对杠铃做功了他对杠铃做功了他举着杠铃时，对杠铃作了功？他举着杠铃时，对杠铃作了功？举着杠铃时对杠铃没有做功。举着杠铃时对杠铃没有做功。若他在挺举起若他在挺举起207.5 Kg的杠铃，则估测一下在举起的杠铃，则估测一下在举起杠铃过程中，占旭刚对杠铃做了多少功？杠铃过程中，占旭刚对杠铃做了多少功？解：解：WFS Gh207.5kg10N/kg 2m4150J问题：问题：解答：解答：问题：问题：解答：解答：20当占旭刚举起杠铃的过程中，他对杠铃做功了吗？他对杠铃做功了1.1.一个质量为一个质量为80g80g的皮球从某一高度下落了的皮球从某一高度下落了5m5m，重力对它做了多少功（，重力对它做了多少功（g g10N/kg10N/kg）？）？2.2.若你的教室在三楼，试估算从一楼走到三若你的教室在三楼，试估算从一楼走到三楼你要做多少功。楼你要做多少功。解：解：WFS Gh0.08kg10N/kg 5m4J解：解：WFS Gh500N6m3000J211.一个质量为80g的皮球从某一高度下落了5m，重力对它做了3.20083.2008年年8 8月月1111日，在北京奥运会女子举重日，在北京奥运会女子举重58kg58kg级比赛中，中国名将陈艳青，以抓举级比赛中，中国名将陈艳青，以抓举106kg106kg、挺举、挺举138kg138kg和总成绩和总成绩244kg244kg的优异成的优异成绩获得金牌，刷新了她自己保持的挺举和总绩获得金牌，刷新了她自己保持的挺举和总成绩两项奥运会纪录，成为奥运史上首位蝉成绩两项奥运会纪录，成为奥运史上首位蝉联冠军的女子举重运动员。试根据以上报道，联冠军的女子举重运动员。试根据以上报道，估算出陈艳青在成功抓举估算出陈艳青在成功抓举106kg106kg杠铃的过程杠铃的过程中对杠铃所做的功。中对杠铃所做的功。解：解：WFS Gh106kg10N/kg 2m2120J223.2008年8月11日，在北京奥运会女子举重58kg级比赛活动1：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（）A、将包提起来 B、站在水平匀速行驶的车上 C、乘升降电梯 D、提着包上楼 B23精讲点拨：活动1：下图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新活动2：如下图所示的情景中，所述的力对物体有做功的是（）B24精讲点拨：活动2：如下图所示的情景中，所述的力对物体有做功的活动3：如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错误错误的是的是（）A、在a到b的过程中，运动员对铅球做了功B、在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功C、在c到d的过程中，没有力对铅球做功D、在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化C25活动3：如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错1 1、如、如图所示，在平地上，用所示，在平地上，用50N50N的水平推力推的水平推力推动重重100N100N的箱子，前的箱子，前进了了10m10m，（1 1）推箱子的小朋友做了多少功？）推箱子的小朋友做了多少功？（2 2）如果把）如果把这个箱子匀速个箱子匀速举高高1.5m1.5m，他做了多少功？，他做了多少功？（3 3）整个）整个过程，他做了多少功？程，他做了多少功？解解：(1)W1FS 50N10m500J (2)W2FSGh100N1.5m150J (3)W总总W1+W2500+150=650J26精讲点拨：1、如图所示，在平地上，用50N的水平推力推动重12、小明同学用10N的水平力把重100N的物体在4S内沿水平面拉动了10m，然后撤去这个力，物体又滑行了2m，用了1.5S，则在全过程中拉力对物体做了多少功？3、如图所示，小强提着重50N的水桶先沿水平方向移动了3m，然后又提着水桶上了高5m的台阶，则在全过程中拉力对水桶做了多少功？解解：WFS 10N10m100J解解：WFSGh50N5m250J272、小明同学用10N的水平力把重100N的物体在4S内沿水平4、重200N的物体在100N的水平拉力作用下向前运动，如果拉力做的功为2000J，则物体沿水平路面运动的距离为多少？如果有另一水平力对该物体做了320J的功，使它水平移动了8m，则该水平力为多大？S=WF=2000J100N解：解：=20m F=WS=320J8m=40N28精讲点拨：4、重200N的物体在100N的水平拉力作用下向前活动活动4：功的原理：功的原理 思考：使用机械可以省力或者省距离，能省功吗？思考：使用机械可以省力或者省距离，能省功吗？1、如图在平地上用50N的水平推力推动重100N的箱子匀速前进20cm，箱子推箱子的小朋友做了多少功？如果改用动滑轮匀速拉物体，他又做了多少功？直接对物体做W1 利用机械做功W2 29活动4：功的原理 思考：使用机械可以省力或者省距离，能省功吗总结：利用任何机械都 （能/不能）省功。a.利用理想机械 省功。b.利用非理想机械 省功。不能不能不能不能不能不能2、杠杆的应用非常厂泛，如图下左所示的两种剪刀，正常使用时属于省力杠杆的是_剪刀（填甲、乙）根据功的原理，使用这两处剪刀都不能省_。甲甲功功30精讲点拨：总结：利用任何机械都 （能/不能）省3 3、斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人、斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波和小新分别用如上右图所示的甲、乙两种方师傅小波和小新分别用如上右图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是（法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是（）A A、甲方法不可以省力，但能省功、甲方法不可以省力，但能省功 B B、甲方法可以省力，也能省功、甲方法可以省力，也能省功 C C、乙方法可以省力，但不能省功、乙方法可以省力，但不能省功 D D、乙方法可以省力，也能省功、乙方法可以省力，也能省功C313、斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波和小新（1 1）在拉力）在拉力F F1 1的作用下使物体沿的作用下使物体沿竖直方向匀速提高直方向匀速提高0.5m0.5m，求拉力，求拉力F F1 1在在这一一过程中程中对物体所做的功物体所做的功.（2 2）若将）若将该物体放在物体放在倾角角为30300 0的光滑斜面上，用平行的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力于斜面的拉力F F2 2使物体沿斜面匀速向上移使物体沿斜面匀速向上移动1m1m，此，此时拉拉力力F F2 2的大小恰的大小恰为20N20N，求拉力，求拉力F F2 2在在这一一过程中程中对物体所物体所做的功做的功.（3 3）比）比较上述两种情况，你能得出什么上述两种情况，你能得出什么结论？4 4、如、如图所示，物体所示，物体G G所受到的重力大小所受到的重力大小为40N.40N.32（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求活动活动5：结合简单机械计算功：结合简单机械计算功 1、某同学用如图所示的滑轮组提升一重物，当他用250N的力将重为400N的物体竖直向上匀速提起2m时(不计摩擦和绳重).求拉力做多少功？动滑轮的重力是多少N？求克服物体重力做多少功。33活动5：结合简单机械计算功 精讲点拨：1、某同学用如图所示的2、如图，物体A在水平拉力F作用下，水平向右做匀速直线运动。已知物体A重100N，它受到的地面摩擦力为20N，运动速度为0.2m/s（不计滑轮重、绳重及绳子与滑轮之间的摩擦），求：（1）2S内物体A的重力所做的功（2）拉力F做的功.活动活动5：结合简单机械计算功：结合简单机械计算功 342、如图，物体A在水平拉力F作用下，水平向右做匀速直线运动。本节课你学到了什么本节课你学到了什么?既省力又省距离的机械是没有的既省力又省距离的机械是没有的做功的两个必要因素做功的两个必要因素:一是物体受到力的作用一是物体受到力的作用;二是物体在力的方向上通过一定的距离二是物体在力的方向上通过一定的距离35本节课你学到了什么?既省力又省距离的机械是没有的做功的两个必本节课到此结束，本节课到此结束，谢谢大家！谢谢大家！36本节课到此结束，谢谢大家！36
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