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(共18张PPT)
第十章　功与机械能
第一节　机械功
预习清单
1.物理学中规定:
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的_________上移动了一段__________，就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素：一是有作用在物体上的_______；二是物体在____________________移动一段__________。
方向
距离
力
这个力的方向上
距离
预习清单
3.力不做功的三种情况：
（1）物体受力但没移动_________。
（2）有距离，但是和距离同一方向上没有______的作用。
（3）物体受力和移动的方向_________。
4.功的大小：
（1）规定：功等于________与物体在力的方向上移动的________的乘积。公式：W=_______。
（2）功的单位：________（符号为J）。把两个鸡蛋举高_______m，坐的功大约是1 J。
距离
力
垂直
力
距离
焦耳
1
Fs
任务一：做功了吗
思考：
1.叉车和人的工作是否有成效？
2.是哪个力对货物的移动作出了贡献？
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功,简称功。
任务一：做功了吗
(1)举起杠铃的过程中。
(2)电梯上行过程中。
(3)跳水过程中。
(4)人用力推石头而没推动。
(5)学生背着书包水平运动。
(6)冰壶在平滑的冰面上滑行。
思考：
以上事例中哪些过程中是做功的 哪些过程中是不做功的 做功的事例中有哪些相同之处
做功的两个必要因素：一是有作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上移动一段距离。
任务一：做功了吗
物体不做功的情况：
(1)有力而没有距离,不做功。
(2)有力,也有距离,但力与距离垂直(即在力的方向上没有距离),不做功。
(3)有距离(运动)而没有力,不做功。
任务二：做了多少功
思考：
怎样比较做功的多少
作用在物体上的力越大,物体在力的方向上移动的距离越长,力所做的功也就越多。
任务二：做了多少功
物理学中规定,力对物体所做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
功的计算公式:功=力×距离。
表达式:W=Fs。
公式中符号的意义及单位:
①W─功─焦耳(J);②F─力─牛顿(N);③s─距离─米(m)。
即1焦=1牛·米(1 J=1 N·m)。
1 J的意义:用1N的力使物体在力的方向上移动1 m的距离时,所做的功是1 J。
任务二：做了多少功
【例题1】叉车常用于大件货物转运,如图所示,一辆叉车将质量为300 kg的货物缓慢举高3 m。求货物在被举高的过程中,叉车对货物的支持力做了多少功 (g 取10 N/kg)
解:起重机对物体的拉力方向为竖直向上。在货物缓慢上升过程中,由二力平衡条件,叉车对货物的支持力大小为F=G=mg=300 kg×10 N/kg=3 000 N。
叉车对货物做功为W=Fs=3 000 N×3 m=9 000 J。
任务二：做了多少功
【例题2】起重机吊着质量为2 t的货物水平移动了20 m 后,又沿竖直方向匀速上升了50 m,将货物装上船,求起重机对物体的拉力做了多少功 (g 取10 N/kg)
解:起重机对物体的拉力方向为竖直向上。
第一阶段,在水平方向上运动时,物体的运动方向与拉力的方向垂直,拉力不做功。
任务二：做了多少功
【例题2】起重机吊着质量为2 t的货物水平移动了20 m 后,又沿竖直方向匀速上升了50 m,将货物装上船,求起重机对物体的拉力做了多少功 (g 取10 N/kg)
第二阶段,匀速提升物体时,拉力与重力是一对平衡力,则有F=G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N。
货物在竖直方向上移动的距离为50 m,所以起重机对物体的拉力做的功W =Fs=2×104 N×50 m=1×106 J。
任务二：做了多少功
使用公式W=Fs时的注意事项：
①同体性：力和物体移动的距离必须对应同一物体。
②同时性：力和物体移动的距离必须对应同一段时间。
③同向性：公式中的F 与s必须在同一直线上。
核心总结
1.做功了吗。
(1)功：物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功,简称功。
(2)做功的两个必要条件：一是有作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上移动一段距离。
核心总结
(3)不做功的三种情况：
①s=0,劳而无功。
②F=0,不劳无功。
③F⊥s,劳而无功。
2.做了多少功。
(1)功的计算公式：W=Fs。
(2)功的单位:焦耳,简称焦(J)。
课堂评价
1.下列实例中,没有对物体做功的是 （ ）
A.小明把桌子从一楼搬到四楼
B.运动员挺举杠铃的过程
C.小宇推木箱推而不动
D.运动员将弓拉弯的过程
C
课堂评价
2.如图所示,mA >mB>mC,三个物体在同样大的力F 的作用下,都沿着F 的方向移动距离s,比较力F 对三个物体所做的功 （ ）
A.一样多
B.对A做的多
C.对B做的多
D.对C做的多
A
课堂评价
3.小车在100 N的推力作用下,沿水平地面匀速前进了2 m,撤去推力后小车继续向前运动了1 m,在小车前进3 m的过程中,工人对小车做的功为______J,支持力做功_______J。
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