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(共18張PPT)
第十章　功與機械能
第一節　機械功
預習清單
1.物理學中規定:
如果一個力作用在物體上,物體在這個力的_________上移動了一段__________，就說這個力對物體做了功。
2.做功的兩個必要因素：一是有作用在物體上的_______；二是物體在____________________移動一段__________。
方向
距離
力
這個力的方向上
距離
預習清單
3.力不做功的三種情況：
（1）物體受力但沒移動_________。
（2）有距離，但是和距離同一方向上沒有______的作用。
（3）物體受力和移動的方向_________。
4.功的大小：
（1）規定：功等于________與物體在力的方向上移動的________的乘積。公式：W=_______。
（2）功的單位：________（符號為J）。把兩個雞蛋舉高_______m，坐的功大約是1 J。
距離
力
垂直
力
距離
焦耳
1
Fs
任務一：做功了嗎
思考：
1.叉車和人的工作是否有成效？
2.是哪個力對貨物的移動作出了貢獻？
物理學中把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫做機械功,簡稱功。
任務一：做功了嗎
(1)舉起杠鈴的過程中。
(2)電梯上行過程中。
(3)跳水過程中。
(4)人用力推石頭而沒推動。
(5)學生背著書包水平運動。
(6)冰壺在平滑的冰面上滑行。
思考：
以上事例中哪些過程中是做功的 哪些過程中是不做功的 做功的事例中有哪些相同之處
做功的兩個必要因素：一是有作用在物體上的力；二是物體在這個力的方向上移動一段距離。
任務一：做功了嗎
物體不做功的情況：
(1)有力而沒有距離,不做功。
(2)有力,也有距離,但力與距離垂直(即在力的方向上沒有距離),不做功。
(3)有距離(運動)而沒有力,不做功。
任務二：做了多少功
思考：
怎樣比較做功的多少
作用在物體上的力越大,物體在力的方向上移動的距離越長,力所做的功也就越多。
任務二：做了多少功
物理學中規定,力對物體所做的功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。
功的計算公式:功=力×距離。
表達式:W=Fs。
公式中符號的意義及單位:
①W─功─焦耳(J);②F─力─牛頓(N);③s─距離─米(m)。
即1焦=1牛·米(1 J=1 N·m)。
1 J的意義:用1N的力使物體在力的方向上移動1 m的距離時,所做的功是1 J。
任務二：做了多少功
【例題1】叉車常用于大件貨物轉運,如圖所示,一輛叉車將質量為300 kg的貨物緩慢舉高3 m。求貨物在被舉高的過程中,叉車對貨物的支持力做了多少功 (g 取10 N/kg)
解:起重機對物體的拉力方向為豎直向上。在貨物緩慢上升過程中,由二力平衡條件,叉車對貨物的支持力大小為F=G=mg=300 kg×10 N/kg=3 000 N。
叉車對貨物做功為W=Fs=3 000 N×3 m=9 000 J。
任務二：做了多少功
【例題2】起重機吊著質量為2 t的貨物水平移動了20 m 后,又沿豎直方向勻速上升了50 m,將貨物裝上船,求起重機對物體的拉力做了多少功 (g 取10 N/kg)
解:起重機對物體的拉力方向為豎直向上。
第一階段,在水平方向上運動時,物體的運動方向與拉力的方向垂直,拉力不做功。
任務二：做了多少功
【例題2】起重機吊著質量為2 t的貨物水平移動了20 m 后,又沿豎直方向勻速上升了50 m,將貨物裝上船,求起重機對物體的拉力做了多少功 (g 取10 N/kg)
第二階段,勻速提升物體時,拉力與重力是一對平衡力,則有F=G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N。
貨物在豎直方向上移動的距離為50 m,所以起重機對物體的拉力做的功W =Fs=2×104 N×50 m=1×106 J。
任務二：做了多少功
使用公式W=Fs時的注意事項：
①同體性：力和物體移動的距離必須對應同一物體。
②同時性：力和物體移動的距離必須對應同一段時間。
③同向性：公式中的F 與s必須在同一直線上。
核心總結
1.做功了嗎。
(1)功：物理學中把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫做機械功,簡稱功。
(2)做功的兩個必要條件：一是有作用在物體上的力；二是物體在這個力的方向上移動一段距離。
核心總結
(3)不做功的三種情況：
①s=0,勞而無功。
②F=0,不勞無功。
③F⊥s,勞而無功。
2.做了多少功。
(1)功的計算公式：W=Fs。
(2)功的單位:焦耳,簡稱焦(J)。
課堂評價
1.下列實例中,沒有對物體做功的是 （ ）
A.小明把桌子從一樓搬到四樓
B.運動員挺舉杠鈴的過程
C.小宇推木箱推而不動
D.運動員將弓拉彎的過程
C
課堂評價
2.如圖所示,mA >mB>mC,三個物體在同樣大的力F 的作用下,都沿著F 的方向移動距離s,比較力F 對三個物體所做的功 （ ）
A.一樣多
B.對A做的多
C.對B做的多
D.對C做的多
A
課堂評價
3.小車在100 N的推力作用下,沿水平地面勻速前進了2 m,撤去推力后小車繼續向前運動了1 m,在小車前進3 m的過程中,工人對小車做的功為______J,支持力做功_______J。
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