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(共36张PPT)
第十一章 机械与功
第3节 功和功率
第1课时 做功 功的计算
1.通过实例建立功的概念，能判断力是否对物体做功。（素养）
2.明确计算功的大小的表达式，以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。（重点）
3.能应用公式W=Fs进行简单的计算。（难点）
1.力的作用效果有哪些？
2.力和运动的关系？
小游戏：拔钉子（拔深浅不同的钉子体验力的成效）
将货物提高
拉小车前进
F
F
有成效
G
F
通过以上图片想一想它们的共同点是什么？
从上面图片信息可看出：
他们都对物体施加了力，使物体从一个地方移动到另一个地方，这些过程需要推、拉、搬、提，那在物理学中如何来描述这个过程呢？
物理学中的 “功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思在里面，它是指:
一、怎样才叫做功
一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
（作用在物体上的力）
（物体在力的方向上移动的距离）
Ｆ
二者缺一不可。
必要因素
s
议一议：用什么标准来判断是否做功
1.当你端着一盆水不动时，你累吗？你做功了吗？为什么？
2.用力推讲台,讲台没有动，人累吗？人做功了吗？
分析：
Ｓ=０
Ｆ≠０
没有做功．（劳而无功）
分析：
Ｓ≠０
Ｆ＝０
没有做功.（不劳无功）
冰壶运动员用力推出冰壶，
冰壶在冰面滑动，滑动过程中，人对冰壶做功了吗？
人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？
分析：
Ｓ≠０
Ｆ≠０
没有做功．（劳而无功）
Ｆ⊥Ｓ
人提一桶水沿水平方向前进，提力做功了吗？
Ｓ
．
Ｇ
Ｎ
．
Ｇ
Ｎ
小结：不做功的三种情况
（1）有力无距。（劳而无功）
（2）有距无力。（不劳无功）
（3）力距垂直。（垂直无功）
水平地面上的购物车在水平推力的作用下，沿推力的方向运动了一段距离，则下列判断中正确的是 （ ）
A．重力对购物车做了功
B．支持力对购物车做了功
C．推力对购物车做了功
D．没有力对购物车做功
C
功＝力×距离
W = Fs
公 式
注意：当力和物体在力的方向上通过的距离相反时，我们说物体克服这个力做功。
1.功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。
功的计算
2．功的单位和物理意义。
牛顿
N
米
m
焦耳
J
即：1 J＝1 N · m
W = Fs
意义：1 N的力使物体在力的方向上，通过1 m的距离时所做的功为1 J。
单位：焦耳（J）
焦耳（1818--1889）是英国物理学家。焦耳的主要贡献是测定了热和机械功之间的当量关系。此外，他在电学和磁学方面也有贡献，而且对蒸汽机的发展做了不少有价值的工作，还率先计算了有关气体分子的速度。1850年，焦耳被选为英国皇家学会会员。人们为了纪念他对科学发展的贡献，将功和能量的单位命名为“焦耳”。
信息窗
斜面长度为0.3m, 高度为0.2 m, 重为20 N 的小球A 从斜面滚下，求重力做功多少
若小球在水平面上运动了0.5m,求这个过程重力对小球所做的功。
4J
物体在重力方向上没有移动距离，因此重力不做功。
知识点1 功
基础通关
1. 如图所示的四种情景中,没有对物体做功的是(　　)
C
A.运动员挺举杠铃的过程
B.起重机提升大石块
C.小宇推木箱推而未动
D.运动员将弓拉弯的过程
3
2
1
4
5
6
2.如图所示,让小球从A点静止释放,小球从A点向B点摆动的过程中,小球受到的重力对小球 功,细绳对小球的拉力 功。(均选填“做”或“不做”)。
做
3
2
1
4
5
6
不做
3.小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从地上提起来,举过头顶,在这个过程中他做的功最接近(　　)
A. 9 J　　B. 30 J　　C. 90 J　　D. 300 J
B
知识点2 功的计算
3
2
1
4
5
6
4.【教材第82页图11-3-2改编】如图,一个箱子静止在地面上,小聪用150 N 的水平拉力将箱子移动了0.4 m,小聪的拉力做的功为 J。待箱子静止后,小明用80 N的水平推力推这个箱子,没有推动,小明的推力做的功为 J,此时箱子受到地面的摩擦力为 N。
60
0
3
2
1
4
5
6
80
5. 初中生小龙背着质量为25 kg的实验器材从实验楼的一楼走到三楼,又沿着走廊水平走了5 m到达实验室,若每层楼高3 m,整个过程中小龙对实验器材做功 J,克服自身重力做功约为 J。(g取10 N/kg)
1 500
3 000
3
2
1
4
5
6
6.一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了30 m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10 m,若拉力做的功为600 J,则拉力大小为 N,重力做功为 J。
20
3
2
1
4
5
6
10
7.如图所示,两个滑梯高度相等,如果小玲分别从①号直梯和②号旋转滑梯上端滑到地面,小玲所受重力做功分别为W1和W2,则下列说法正确的是( )
A. W1>W2 B. W1C. W1=W2 D.无法比较
C
10
9
8
11
7
12
能力突破
8. 如图所示,用不变的拉力F匀速拉动重为G的物体A,使物体A沿水平方向移动了一段距离s,在此过程中拉力F所做的功为( )
A. Fs B. Gs
C. 2Fs D. (G+F)s
C
10
9
8
11
7
12
9.爷爷和小丽进行爬楼梯比赛,爷爷的体重和小丽的体重之比是8∶5,当小丽上到6楼时爷爷刚好上到4楼。若在这段时间内爷爷做功为W1,小丽做功为W2,则下列判断正确的是( )
A. W1∶W2=8∶5
B. W1∶W2=5∶8
C. W1∶W2=25∶24
D. W1∶W2=24∶25
D
10
9
8
11
7
12
10.如图所示,物体A重100 N,物体B重10 N。此时物体A沿着水平桌面以0.2 m/s 的速度向右做匀速直线运动(不计滑轮处摩擦、绳重及滑轮重),那么物体B匀速下降的速度是 m/s,物体A与水平面间的摩擦力是 N,10 s内物体A受到的拉力做功 J。
0.4
10
9
8
11
7
12
20
40
11.如图所示,质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的,则她上半身的重力约为 N,她在一段时间内做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为0.3 m,则她在这段时间内克服重力做的功约为 J。(g=10 N/kg)
300
3 600
10
9
8
11
7
12
12.【2023·山东日照】“兄弟齐心,其利断金”,在某次劳动课上,李陆同学用F1=200 N的力水平向左推小车,刘湾同学用F2=100 N的力作用在该小车上,要使两人作用在小车上的力的效果最大,两个力的方向须 ,在两人共同作用下,10 s内小车加速前行了 5 m,则此10 s内两人作用在小车上的力做的总功为 J。
10
9
8
11
7
12
相同
1 500
13.如图所示,用F=20 N的水平推力推着重为60 N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了60 J的功,则在这一过程中( )
A.物体受到的摩擦力一定为20 N
B.重力做的功一定是60 J
C.物体一定运动了1 m
D.物体一定运动了3 m
素养达标
15
14
13
D
14.【2023·保定二模】如图所示,某建筑工人利用滑轮组提升水平地面上重900 N,底面积为200 cm2的方形货箱,货箱20 s内匀速上升 4 m,工人所用拉力F为400 N(不计绳重和摩擦),则( )
A.人拉绳的速度为0.2 m/s
B.动滑轮的重力为360 N
C.这段时间拉力F做功为3 600 J
D.当绳端拉力为200 N 时,货箱对地面的压强为3×104 Pa
D
15
14
13
15.如图所示,一斜面长5 m,高3 m,小明用绳子沿斜面将重为300 N的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为240 N,绳重不计。求:
(1)木块克服重力做的功。
(2)小明做的功。
解：木块克服重力做的功W=Gh=300 N×3 m=900 J。
解：小明做的功W'=Fs=240 N×5 m=1 200 J。
15
14
13
做功的两个必要条件是：一是物体要受到力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离
功的计算公式是:W＝F·s
功用字母W表示，它的单位是 焦耳。
作业：完成教材相关练习题。
谢 谢，同学们再见！

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