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课 题 功和功率
1. 理解功和功率的概念、公式、单位、做功的必要条件,功和功率的相关计算
教学目标 2. 对功的原理能有深刻的认识,知道做功的过程就是能量的转化和转移的过程
3. 通过基础题和提升题练习,为功和功率的学习打好基础
教学内容
一、功
1. 概念和公式:
力与物体在力的方向上通过的距离的乘积为机械功,简称功,公式 W=FS
2. 做功的两个要素:
作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离
示例:哪些情况不做功?为什么?
(1)小明举着杠铃原地不动
(2 )小球在光滑的桌面上滚动一段距离
(3 )一人提着重物在水平地面上前进
(4 )用力将图钉压进墙里
总结:不做功的情况 :
(1)物体只受到力但没有运动
(2 )物体由于惯性通过一段距离但没有受力
(3) 物体移动的距离与物体所受力的方向垂直
3. 单位: N ·m,专门单位 J, 1J=1N ·m (两个鸡蛋举高 1m,做的功大约是 1J)
4. 功的原理
(1)实验证明:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功.人们使用机械的目的,一是为了省
力,二是为了省距离,三是为了操作方便 ( 改变力的方向 ) ,但使用任何机械都不省功.这个结论叫做功的原理.
(2)功的原理是能量守恒定律的一种表现形式,是一个普遍的结论,对任何机械都适用, 但必须满足物体是匀速
运动的.这个原理平时可通俗地解释为:利用机械使物体匀速运动时,动力做的功等于克服阻力做的功.
(3 )利用功的原理推导杠杆平衡条件.如图,设动力为 F1,动力臂为 L1;
阻力为 F2 ,阻力臂为 L2 .在力作用下,杠杆由 AB位置匀速转到 CD位置,
1 1 2
则杠杆的 A 端在 F 作用下下降了 h ,动力做功 W F L ;B 端克服阻力 F
1 1 1
的作用升高了 h2 ,克服阻力做功 W2 F2 L2 ,由于功的原理 W1 W2 即
F h F h
1 1 2 2
h L F h L
注意到 ΔOCM ΔODN ,有 1 1 .由此可得 1 2 2 .
h L F h L
2 2 2 1 1
5. 功的原理理解(图形分析)
在不计滑轮重及摩擦的情况下
注意:
(1)功的原理:使用任何机械都不省功
(2 )理想机械——不计自重和摩擦的机械
(3 )使用理想机械做功 = 用手直接对物体做功
基础题练习
【例1】 在国际单位制中,功的单位是( )
A.焦耳 B .瓦特 C .牛顿 D .帕斯卡
【例2 】 以下几种情况中,力对物体做功的有( )
A.人用力提杠铃,没有提起来
B.沿着斜面把汽油桶推上车厢
C.用力提着水桶水平移动
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