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(共13張PPT)
第十章 功與機(jī)械能
第一節(jié) 機(jī)械功
新課引入
挑山工從山下將重物搬運(yùn)到山上，在這個(gè)過程中耗費(fèi)了一定的力氣，那到底怎么去描述這個(gè)過程呢？
新課講授
知識點(diǎn)
一
做功了嗎
1.定義：物理學(xué)中把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫做機(jī)械功，簡稱功。
F
F
s
2.力對物體做功的兩個(gè)必要因素：
一是作用在物體上的力；
二是物體在力的方向上移動的距離。
s
F
3.力不做功的三種情況
勞而無功
有力作用在物體上，但物體沒動，此時(shí)力對物體不做功。
不勞無功
物體沒有受到力的作用，但由于慣性移動了一段距離。
3.力不做功的三種情況
典例
垂直無功
物體受到力的作用，移動一段距離，但移動的距離與力的方向垂直，力對物體不做功。
3.力不做功的三種情況
知識點(diǎn)
二
怎樣計(jì)算功
1. 功的大小
功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
2. 功的計(jì)算公式：W=Fs。
其中，W表示功，F(xiàn) 表示力，s 表示物體在力的方向上通過的距離。
3. 功的單位
為了紀(jì)念英國物理學(xué)家焦耳，人們用他的名字作為功的單位，即焦耳，簡稱焦，用符號J表示，1 J=1 N·m。
4. 理解
力對物體做功的多少，只與作用在物體上的力F 和物體在力的方向上通過的距離s有關(guān)，與物體的質(zhì)量、速度、運(yùn)動情況（勻速、變速）、是否受到摩擦力等無關(guān)。
典例
5. 功的原理
使用任何機(jī)械時(shí)，人對機(jī)械所做的功，都不會少于不用機(jī)械而直接用手所做的功。也就是說，使用任何機(jī)械都不省功。這個(gè)結(jié)論叫“功的原理”。
例如，人們在使用簡單機(jī)械時(shí)，省力的機(jī)械不省距離，省距離的機(jī)械不省力，同時(shí)省力、省距離的機(jī)械是不存在的！
課堂小結(jié)
機(jī)械功
定義
怎樣才算做功
力對物體做功的兩個(gè)必要因素
力不做功的三種情況
怎樣計(jì)算功
作用在物體上的力
物體在力的方向上移動的距離
公式：W=Fs
單位：焦耳（J）
隨堂練習(xí)1
B
隨堂練習(xí)2
0
3000(共14張PPT)
第十章　功與機(jī)械能
第一節(jié)　機(jī)械功
練基礎(chǔ)
知識點(diǎn)1　做功了嗎
1.（教材P233圖片改編）下列四幅圖中，力對物體做了功的是 （　　）
A. 推車未推動 B. 提著水桶水平勻速前行
C. 搬石頭未搬起 D. 用繩子提升物體
D
2.【跨學(xué)科·體育】在臺球比賽中，選手推動球桿撞擊白球，白球發(fā)生運(yùn)動后碰撞其他球，以下說法正確的是 （　　）
A. 在水平桌面上滾動的球受到了重力，重力對它做了功
B. 手推動球桿前進(jìn)時(shí)，手對球桿做了功
C. 水平桌面對球的支持力做了功
D. 白球撞擊其他球后沒有靜止，是因?yàn)榍驐U還在對白球做功
B
3.【新情境·先進(jìn)科技】“天問一號”火星探測器在火星上首次留下中國印跡，實(shí)現(xiàn)了中國在深空探測領(lǐng)域的技術(shù)跨越。“天問一號”在火星降落時(shí)，先懸停，選定安全地點(diǎn)后再著陸。如圖所示，懸停時(shí)，反推發(fā)動機(jī)提供的推力對著陸器________；水平移動過程中，該推力對著陸器________。（均選填“做功”或“不做功”）
不做功
不做功
4.（山東臨沂蘭山期末）某工人在水平地面上，用100 N的水平推力推動重為500 N的物體，使它沿水平方向移動10 m，該過程中重力所做的功是________J，水平推力所做的功是________J。
知識點(diǎn)2　做了多少功
0
1000
5.（教材P232圖片改編）一個(gè)重為4×104 N、底面積為1 m2的貨物靜止在水平地面上，用如圖所示的吊車將貨物勻速提升10 m，求：
（1）起吊前貨物對地面的壓強(qiáng)；
（2）吊車對貨物做的功。
6. 小剛用300 N的力將重力為40 N的鉛球擲出10 m遠(yuǎn)，鉛球在空中飛行的過程中，小剛對鉛球做的功為 （　　）
A. 0　 　B. 400 J　 　C. 3 000 J　 　D. 3 400 J
易錯(cuò)點(diǎn)　運(yùn)用公式W=Fs計(jì)算功時(shí)沒有注意F與s的一一對應(yīng)
A
7.（山東濟(jì)寧任城月考）一顆質(zhì)量為20 g的子彈從槍膛中水平射出。若子彈在槍膛內(nèi)受火藥爆炸后產(chǎn)生的氣體的平均作用力是600 N，槍膛長60 cm，射出后子彈在空中飛行1 200 m，則子彈在槍膛內(nèi)，氣體對子彈做的功是________J，子彈飛出槍膛后，氣體對子彈做的功是________J。
360
練提升
0
8.【新題型·圖表信息題】跳傘是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的運(yùn)動，越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓(xùn)練過程中，重力為500 N的運(yùn)動員從空中懸停的直升機(jī)上由靜止開始豎直跳下，其速度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)20 s下落220 m后，開始做勻速直線運(yùn)動直至落地，
整個(gè)過程用時(shí)40 s。則運(yùn)動員在整個(gè)下落過
程中的平均速度是________m/s，重力做的
功為________J。
8
1.6×105
9.（山東濟(jì)南歷下期末）水平地面上的物體受到方向不變的水平推力F的作用，其F-t圖像和v-t圖像分別如圖甲、乙所示。由圖像可知，9～12 s內(nèi)，推力對物體做的功為________J；t=5 s時(shí)，物體受到的摩擦力是________N。
180
60
10.【原創(chuàng)題·傳統(tǒng)文化】《西游記》中對孫悟空到龍宮借寶有這樣的描述：“悟空撩衣上前，摸了一把，乃是一根鐵柱子……原來兩頭是兩個(gè)金箍，中間乃一段烏鐵，緊挨箍有鐫成的一行字，喚作‘如意金箍棒一萬三千五百斤’……只有丈二長短，碗口粗細(xì)。”換算成國際單位，金箍棒的質(zhì)量為6 750 kg，體積約為0.2 m3，求：（g取10 N/kg，海水的密度ρ取1.0×103 kg/m3）
（1）在海底將上述棒抽出后（仍浸沒在水中），棒受到的重力和浮力；
（2）在海水中將上述棒勻速豎直上提1 000 m，孫悟空至少要做的功；
（3）為了方便用力，孫悟空將棒變得細(xì)短了許多（質(zhì)量不變），而思思同學(xué)認(rèn)為孫悟空可以不做功就能讓棒上升到海面。請你說說孫悟空要怎么做？
（1）67 500 N 2 000 N （2）6.55×107 J （3）將棒變長、變粗。
解：（1）棒受到的重力G=mg=6 750 kg×10 N/kg=67 500 N，
根據(jù)阿基米德原理可知F浮=ρgV排=ρgV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m3=2 000 N。
（2）在海水中將棒勻速豎直上提用的力F=G-F浮=67 500 N-2 000 N=65 500 N，
W=Fs=65 500 N×1 000 m=6.55×107 J。
（3）將棒變長、變粗，體積變大，在海水中排開海水的體積變大，根據(jù)阿基米德原理可知受到海水的浮力變大，而棒的質(zhì)量不變、重力不變，當(dāng)海水對棒的浮力大于重力時(shí)，棒就會自行浮到海面。
11.（新題型 短文閱讀題）閱讀短文，回答問題。
無人機(jī)
　　無人機(jī)在拍攝調(diào)查、無人配送等方面有廣闊的前景。
右圖為一架無人機(jī)，其主要用復(fù)合材料制成，質(zhì)量（含
攝像機(jī)）為1.5 kg。該無人機(jī)采用4個(gè)相同的電動機(jī)帶動4個(gè)旋翼轉(zhuǎn)動，對下方空氣施力的同時(shí)每個(gè)旋翼獲得相同的升力。無人機(jī)上升時(shí)受到的空氣阻力與上升速度的平方成正比，該無人機(jī)能以最大6 m/s的速度上升，此時(shí)受到的空氣阻力為9 N。（g取10 N/kg）
練素養(yǎng)
（1）無人機(jī)旋翼高速旋轉(zhuǎn)獲得升力，該升力的施力物體是________；為使無
人機(jī)能載更重的“貨物”，復(fù)合材料的密度應(yīng)該________（選填“較大”或“較小”）；無人機(jī)以恒定的速度從地面勻速豎直上升時(shí)，無人機(jī)受_________（選填“平衡力”或“非平衡力”）。
（2）當(dāng)該無人機(jī)攜帶攝像機(jī)懸停在空中進(jìn)行地面圖像拍攝時(shí)，每個(gè)旋翼獲得的升力大小是________N。
（3）該無人機(jī)在進(jìn)行某次火情勘測時(shí)，以2 m/s的速度從地面勻速豎直上升至50 m高處，然后懸停（整個(gè)過程4個(gè)電動機(jī)同時(shí)工作），無人機(jī)勻速上升過程中受到的空氣阻力為________N，升力所做的功為________J。
空氣
較小
平衡力
3.75
1
800

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