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,导入新课,蒸汽机做功,带动火车运行。,我们学习了力和距离的概念,但却无法评价力在距离上的能量积累。所以需要引入“功”的概念。,人类利用机械做功,使人类节省力气,从而提高工作效率。,蒸汽机代替人类做功,新课学习,用力推汽车,汽车不动,用力搬石头,未能搬起,想一想:推不动汽车和搬不起石头时人做功了没?,虽然人们竭尽全力,做了工,但未对汽车和石头做功!,“做工”与“做功”,怎样才叫“做功”,图中的人对货物施加力F,货物沿F的方向上移动了距离S。这时人对货物做了功。,人将货物上提距离S,新课学习,人将推车推动距离S,图中的人对推车施加力F,并沿F的方向推动了距离S。这时人对推车做了功。,怎样才叫“做功”,新课学习,人对货物和推车都做了功,它们有哪些共同点?,人都使物体在力的方向上移动了一段距离。,做功的要素,作用在物体上的力,使物体沿力的方向移动一段距离,我们就说这个力对物体做了功。,【思考】比较人推不动汽车和推动汽车的例子,找出是否做功的判断标准?,新课学习,用力推讲台,讲台没有动,人累吗?人对讲台做功了吗?为什么?,答:人对讲台没有做功,因为讲台没有移动一定距离。(F0,S=0-劳而无功),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?,答:足球虽然移动了一段距离,但那是因为惯性,而没有力的作用。(F=0,S0-不劳无功),人推着木箱前进时,箱子的重力和支持力做功了吗?为什么?,答:人推箱子,虽然水平移动了距离S,但重力和支持力不做功,因为距离S不在力的方向上。(F0,S0,-垂直无功),【总结】做功的要素有三个:有力的作用产生了距离S距离S在力的方向上有分量,判断人或物体是否做功,这三个要素,缺一不可。,小鸟将虫子从地上叼起来,人将油桶推到仓库,举重运动员举着杠铃不动,根据做功的要素判断,举重运动员并未做功,而前两个例子中人均做了功。,判断这些实例是否做功?,怎样测算功,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。,功的物理意义是什么?如何定量认识功?,功可以理解为力在距离上的积累,这种积累作用表现为“乘积”的形式。,新课学习,表达式:功=力距离,单位:J=Nm,焦耳,【思考】作为重要的物理概念,功的单位是什么?,功既然是力在距离上的积累,它应该是能量的标度,属于标量。,能量的单位:焦耳,使物体移动的距离一定,力越大,做的功越多力一定,使物体移动的距离越大,做的功越多力越大,使物体移动的距离越大,做的功越多功的多少跟作用在物体上的力成正比,跟物体移动的距离成正比。,从功的计算公式,我们可以得出什么结论?,新课学习,用手匀速托起两个鸡蛋,提高至1m,人对鸡蛋做了多少功?,如何正确地测算功?,人拉着重2000N的车子向前行进5m,有同学认为人做的功W=2000N5m=10000J,他的算法对吗?,分析:根据做功的要素判断。,解答:题中给出了车子的重力,重力的方向与车子移动的方向垂直,属于垂直无功的例子。所以算法不对,还应给出人的拉力。,如图:工作人员用100N的力将箱子沿4m长的斜面推到2m高,求人对箱子做了多少功?,如何正确地测算功?,机械功原理,动滑轮和静滑轮有什么特点?,用静滑轮时人需要用与货物等重的力,拉力的距离等于货物上升的距离。,用动滑轮时人需要货物重量一半的力,拉力的距离等于货物上升距离的2倍。,【思考】该实例说明了什么科学道理?,新课学习,使用机械工作时,省力必然费距离;省距离一定费力;既省力又省距离是不可能的。也即,使用任何机械都不能省功。,机械功原理:使用任何机械都不能省功。机械的黄金定律,上述例子表明:人利用滑轮提起货物时做了同样的功。用静滑轮时节省距离,但是费力;用动滑轮时省力,但是需要拉较长的距离。,例题1.下列情况中力对物体做了功的是(),C,A用力推讲台,讲台没有动B人提水桶沿水平地面行走C沿斜坡方向把物体拉上去D天花板上的线吊着电灯,经典例题,A第一次较大B第二次较大C两次一样大D不知楼高不好判断,C,例题2.某学生从底楼匀速走上二楼,第一次花费20s,第二次花费30s则两次上楼过程中,学生所做的功(),经典例题,A木箱受到的摩擦力一定为20NB木箱前进的距离一定是4mC木箱前进的距离是0.8mD木箱受到的摩擦力是100N,B,3.一个重100N的木箱放在水平桌面上某人用20N的水平拉力拉着木箱前进,人对木箱做的功为80J,则(),经典例题,课堂小结,怎样才叫“做功”1介绍做功与做工的区别做功的两个要素为:作用在物体上的力;物体在力的方向上移动的距离。2怎样测算功力对物体做的功,等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,即:WFS。3机械功原理我们不可以利用机械既省力又省距离,因为省力就必须要耗费距离,省距离就必须要费力,即使用任何机械都不能省功。,
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