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第十 一章机械和功 三、功 功率,1,叉车举起货物,直升机吊起架电线的铁塔,原木马拉动,燃烧的气体使火箭起飞,找出下列活动中的共同点：,2,1 有力作用在物体上,共同点,2 物体在力的方向上移动了一段距离,3,物理学中的功吸收了一种贡献和 成效意思在里面.,一、物理学中规定：如果物体受力且沿受力方向移动了一定的距离,就说这个力对物体做了功,1、做功的两个必要因素,（1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上移动的距离,1、做功的两个必要因素,（1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上移动的距离,1、做功的两个必要因素,（1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上移动的距离,1、做功的两个必要因素,（1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上移动的距离,1、做功的两个必要因素,（1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上移动的距离,1、做功的两个必要因素,（1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上移动的距离,1、做功的两个必要因素,（1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上移动的距离,1、做功的两个必要因素,4,做功实例:,用力向上举杠铃，举力对杠铃做功 用力向下砸钉子, 压力对钉子做功 叉车把物体举高，举力对物体做功。,5,人的压力将图钉压入木块。,工人推车前进,6,做功与没做功,如果只有力作用在物体上，而物体没有移动距离或没有在力的方向上移动距离，我们称为花的力气没有成效,做的功等于零劳而无功 如果没有力作用在物体上，物体只是由于惯性运动了一段距离，我们称之为 没有力的作用,做的功等于零不劳无功,7,不做功实例:,如果 F 跟 S 方向互相垂直，在力的方向上没有距离，力不做功,球离开脚以后，由于惯性运动了一段距离。但是没有力作用在球上，所以没有力做功。,8,有力无距离不做功,无力有距离,有力无距离不做功,力和物体运动方向垂直时力不做功,冰柱在光滑的冰面上滑动,9,不做功的情况,有力，但是在力的方向上通过的距离为零,有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用,有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的,不做功的情况,有力无距离时不做“功”,不做功的情况,有力无距离时不做“功”,不做功的情况,不做功的情况,不做功的情况,不做功的情况,不做功的情况,不做功的情况,不做功的情况,不做功的情况,不做功的情况,力与距离垂直时不做“功”,有距离无力时不做“功”,不做功的情况,10,共同探讨：,下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功： （1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起 （2）人再一次用力把箱子提起,（3）人用力提着皮箱在原地不动 （4）人提着箱子在水平路面上走了50米 （5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上 （6）人把箱子放在电梯上，电梯从一楼上升到十楼,11,（二）、功的计算 1、功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。,（注意S指 F的方向上移动的距离）,3、功的单位：,（焦）,1牛顿米,4、意义：1牛的力使物体在力的方向上通过1米的距离时所做的功为1焦。,2、功的公式：功=力距离 W=FS,1焦耳=,焦耳,12,焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转向对功热转化的实验研究。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。,13,将两个鸡蛋举高1m，做功约1J,将一袋10kg的大米从地面扛到肩上，做功约150J,体重为600N的某学生从一楼走到二楼，做功约1800J,将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起，做功约10J,14,例 质量为g的雪橇上装载了g的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到m外的货场如果雪橇行进中受到的摩擦力是，求马运货物时做的功,解：,匀速行驶 ：F = f = 800N,答：,15,例2：在平地上，用50牛的水平推力推动重100牛的箱子，前进了10米，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这箱子匀速举高1.5米，他做多少功。,匀速举箱子时用的力F与箱子重G大小相等，方向相反，举箱子是F克服重力（阻力）G使箱子在F方向上升高了h，所做的功W2 F hGh，这种情况下，常常为了简便而说：克服阻力G做的功W2Gh。,已知：F50牛，S10米， G100牛，h1.5米 求：W1和W2 解： W1FS50牛10米500焦 W2Gh100牛1.5米150焦,16,17,18,三、功率,（1）物理意义：功率是表示物体做功快慢的物 理量,（2）定义：单位时间内完成的功叫作功率,（3）公式：,(4)单位：国际单位瓦特，简称瓦，符号为w。 常用单位还有千瓦、兆瓦、马力,(5)P=FV,19,想一想：为什么使用动滑轮能省力，但不能省功？ 功的原理：使用任何机械都不能省功。,功的原理,20,为什么汽车在行驶的过程中要不断地变换挡位？,根据P=FV,当变换挡位时，改变速度的大小，从而获得大小不同的牵引力，适合不同路况行驶。,21,一列火车以20m/s的速度在平直轨道上匀速 行驶，火车受到的阻力是90000N，问：,（1）火车头（也叫机车）发动机产生的牵引力 有多大？,（3）一分钟内做了多少功,（2）功率多大,22,1、如果物体受力且沿受力方向移动了一定的距离,就说这个力对物体做了功,（1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上移动的距离,2、做功的两个必要因素,力与距离垂直时不做“功”,有距离无力时不做“功”,有力无距离时不做“功”,3.不做功的情况,一、功,23,二、功的计算 1、功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。,（注意S指 F的方向上移动的距离）,3、功的单位：,（焦）,1牛顿米,4、意义：1牛的力使物体在力的方向上通过1米的距离时所做的功为1焦。,2、功的公式：功=力距离 W=FS,1焦耳=,焦耳,24,三、功率,（1）物理意义：功率是表示物体做功快慢的物 理量,（2）定义：单位时间内完成的功叫作功率,（3）公式：,(4)单位：国际单位瓦特，简称瓦，符号为w。 常用单位还有千瓦、兆瓦、马力,(5)P=FV,25,练习、 1、一个物体重100牛，在水平推力F=10牛的作用下，在水平面上前进了50米，在撤去推力以后，物体又前进了25米，则推力做功（ ） A、5000焦 B、500焦 C、750焦 D、5500焦 2、2008年北京奥运火炬的质量为985克，火炬沿水平路面匀速前进20米，火炬手对火炬做的功为（ 焦），若使火炬匀速升高1米，火炬手对火炬做的功是（ 焦）。（不计空气阻力及燃料质量的变化，g=10牛/千克）,B,0,9.85,26,
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