15-1、功——刘军.ppt

第十六章 功和机械能 第一节 功 本课目标： 1、理解做功的两个必要因素。 2、理解计算功的公式。 3、知道功的单位。 4、理解功的原理。 暴风雪过后，一辆汽车陷进了雪堆里，你帮司机 把车周围的雪铲开，试着把车子往后推，司机则发动 了车子，但车轮只是嘎嘎空转，尽管你以使出了全 身的力气，车子还是纹丝不动。10min后，你已经 精疲力竭，而车子还是卡在雪堆中。 【思考】在这一过程中，你对车的力产生效果 了吗？ 力作用在物体上，如果物体沿着力的方向移动 了距离，我们就说力对物体做了功。 二、合作探究 1、力学中的功 （1）看课本想想议议中图15.1-1和图15.1-2，能得到什么结论？ 2.做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力． （2）物体在力的方向上通过的距离． 下列图中人对物体作了功吗？ 甲图：有力，但没有在力的方向上移动距离 乙图：有力，有距离,但没有在力的方向上移动距离 　小铁球开始阶段的受力Ｆ作用，至A点处撤去外力作用，由于惯性，它仍可经B运动至C，小球在光滑水平面上移动了S 的距离，推力是否对铁球做功了？ 劳而无功 垂直无功 惯性无功 （2）工人师傅用力推着煤车前进100m，起重机将货物竖直吊起20m。 【思考】 一个力要对物体做功，应该满足哪些条件？ 功包括的两个必要因素：一个是作用在物体上的力； 另一个是物体在力的方向上通过的距离。 （1）试着比较功的大小： 【举例】小亮扛着200N的课桌从一楼爬上二楼；小丽扛着50N的凳子从一楼爬上二楼。 【思考】谁做的功多？为什么？ 【距离】小亮扛着200N的课桌从一楼爬上二楼；小亮扛着200N的课桌从一楼爬上三楼？ 【思考】小亮哪一次做的功多？为什么？ 二．功的计算公式 　　1.　　功=力×距离 　国际单位制:力的单位是牛(N)，距离的单位是米（m），功的单位是N·m． 为了纪念英国的物理学家焦耳，把功的单位：焦耳，简称焦． 2．功的单位：焦耳 1J＝1N·m 　lJ的功等于1N的力使物体在力的方向上通过1m距离时，这个力对物体所做的功． 一个人用50N的力治水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？ 已知： 求： 解： 答 ：人对车做功100J，重力对车没有做功． 　　起重机把8000N的重物竖直向上匀速提升5m后又沿水平方向匀速移动了2m，在这一过过程中钢丝绳向上的拉力对物体做功多少焦？ 　　起重机向上提重物时对重物做了功．而又水平移动2m时没有对重物做功，因为重物没有在拉力的方向上移动距离． 1．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功． 2．人提着一重物沿水平方向匀速移动一段距离，提力对重物做了功． 3．苹果从树上落下，重力对苹果做了功． 4．小球在光滑平面上移动一段距离，桌子的支持力对小球做了功． （×） （√） （×） （×） 做功的两个必要因素是什么？ 作用在物体上的力 、物体在力的方向上通过的距离 简单机械的作用是什么？ 使用简单机械可以省力，或者省距离，能省功吗？ 要把这个物体运到高处，有哪些方法？ 用手直接把物体提上去． 用杠杆把物体提上去． 用动滑轮或滑轮组 用力F直接将物体匀速提升h m， F对物体做功 ＝ Gh F 人利用杠杆将物体匀速提升h m拉力 F 做的功 动力臂为阻力臂的三倍 使用动滑轮或滑轮组将重2N的物体匀速提升0.2m． 实验内容 物重 G（N） 提升高度 h（m） 拉力 F（N） 实移距离 S（m） 用滑轮做功 W用机械 （J） 不用滑轮 W不用机械 （J） 1 2 1．省力机械还是费力机械能够省功？ 2．自重和摩擦力大的机械还是自重和摩擦力小到可忽略不计的机械能够省功？ 使用任何机械都不能省功． 功的原理 不省功的原因是什么？ 因省力的机械必费距离，省距离的机械一定费力，而功=力×距离，所以不能省功． 我们的结论是利用简单机械研究的结果，能适用于复杂机械吗？ 斜面 斜面是一种省力机械 假设斜面很光滑，无摩擦． 要使物作升高相同的高度，斜面越长越省力． 斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一． 根据功的原理：