1、功 一、学习目标1 探究什么是物理学中的功,知道物体做功的两个必要条件:1、 2、 2 知道功在国际单位制中的单位 3 能根据物体做功的两个必要条件判断力对物体是否做功 三种不做功的情况( 例如 )( 例如 )( 例如 )4 会用公式计算功的大小 5 体会到简单机械给人们带来方便和快捷,能从功的角度去理解使用简单机械“省力”和“省距离”之间的辨证关系。二、学习方法通过对生活实例及图例分析、讨论,理解做功的两个必要因素。三、知识探究回顾1利用动滑轮提升重物,可以省力,但要费距离;利用定滑轮提升重物,不能省力,但也没有多移动距离。2分析杠杆省力与省距离之间的关系。3提出有没有既省力又省距离的杠杆?
2、探究斜面1 介绍所要探究的斜面的实验装置,并装配好。2.提出问题:需要测量哪些物理量,可以解决我们需要探究的问题?(小车及砝码的重力、匀速拉动小车时的拉力、斜面的长度、斜面的高度)拉动小车时要注意什么?(平行于斜面,匀速拉动)3请同学们设计记录实验数据的表格:测量次数 F/N s/m G/N h/m Fs/(Nm) Gh/(Nm)关于功的概念1进一步分析实验结论,得出:不考虑摩擦等阻力影响,没有既省力又省距离的机械。2指出:力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,称为机械功,简称功。3功的计算公式:W=FsW 表示功,F 表示力,s 表示物体在力的方向上通过的距离。4在国际单位制中,功的单位:焦
3、耳,符号:J1J=1Nm功的单位是为了纪念英国物理学家焦耳在科学中的贡献而命名的。5 1J 的功有多大?从地上拿起一只约 50g 的鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,做功大约 1J。根据做功的两个必要条件,判断是否对物体做功。1明确做功的两个必要条件:一是物体要受力的作用,二是物体要在力的方向上通过一定距离2强调判断是否对物体做功,两个必要条件缺一不可。3例举下列三种情况,判断对物体有没有做功:物体受力的作用,但在力的方向上没有通过一定距离;物体由于惯性通过了一段距离,但在运动方向上没有受到力的作用;物体受到的力的方向与物体运动的方向始终垂直。关于功的计算书本上的例题讲解四、典型例题解析例 1、 小强
4、用 100N 的力,将重 5 牛的足球踢出 30m 远处,他对足球做的功为 ( )A3000J B.150J C.0 D.无法计算思路与技巧 足球的运动可以分为两个阶段:第一个阶段是人踢足球,对足球做功;在第二个阶段,足球离开了人,继续运动,人不再对足球用力,所以不做功。注意:在第一阶段,在人的推力作用下,足球已动了一段距离,但这个距离不是 30m;具体是多少,无法判断,因此人对球做了功,但无法计算。答案 D评析 对于共识,务必要在理解的基础上记忆、运用。W=Fs 中的 F 和 s 要对应。本题中 100N 对应的距离不是 30m。因为足球离开了人,人对足球就没有里的作用,也不再对足球做功了。
5、举一反三1、判断下列几种情景是否做功(1) 学生背着书包在水平路面上匀速前进(2) 司机费了九牛二虎之力,也没能推动汽车(3) 某人抱着木箱,坐电梯上到 5 楼2、有一起重机,它将 5000 N 重的物体匀速提高 6 m,后又水平地移动 4 m,则钢丝绳对物体所做的功是 ( )A30000 J B20000 J C50000 J D10000 J例 2、 用等大的力将物体 A、 B、C 沿光滑水平面、光滑斜面和竖直方向分别移动相同的距离,如果质量 mAmBmC,分别对物体做的功为 WA、W B、W C,则AW A=WB=WC BW AWBWC CW AW BW C D 无法确定思路与技巧 做功
6、的多少,取决于力与距离乘积的大小答案 A评析 要正确理解做功的两个必要因素,力和距离。题目中经常会有一些干扰信息。这时要正确分析是什么力在什么方向上运动。举一反三 1、 在水平桌面上有三个 5 牛的边长为 20cm 的正方体,某小孩把这三块木块逐一竖直堆叠起来,求小孩叠起这堆木块共至少做了多少功?2、在光滑的水平面上有一物体,用力拉这个物体沿直线运动了一段路程,拉力所做的功为 W1:在粗糙的水平面上有另一物体,现仍用等大的力拉这个物体沿直线运动了同样一段距离,拉力所做的功为 W2则 ( )AW1=W2 BW1W2CW1W2 D以上三种情况都有可能五、巩固练习1、人拉着重 150N 的木块在水平
7、地面上沿直线匀速前进了 20m,人的水平拉力是90 牛,那么木块在前进中受到的摩擦力是 N,人对木块做的功是 焦?2、使用动力臂是阻力臂 2 倍的杠杆,将 50N 的石头撬起 30cm,则动力移动 米,人对杠杆需做功 。3、如图,李斌同学将同一物体分别沿倾角不同的光滑斜面推上同一高度,则李萍做功 ( )A沿 AD 推力做功较多B沿 BD 推力做功较多C沿 CD 推力做功较多D沿 AD、BD、CD 推力做功一样多4、小明从一楼走到四楼,每层楼高 4m,估计他克服重力做功为( )A60J B600J C6000J D60000J5、如图所示,重为 100 N 的物体在水平方向上匀速直线运动 3 米,弹簧秤示数为5N(不计绳与滑轮的摩擦)求:(1)作用在滑轮上的水平拉力 F(2)拉力 F 做的功六、中考连接1.如图所示,A 为弹簧秤,m 是质量 5 kg 的物体,在力 F 的作用下以 1 m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动,若弹簧秤读数为 2 N,则:(1)拉力 F 是多大?(2)物体与水平面间的摩擦力是多少? (3)3 s 内 F 做功是多少?2 下列说法中正确的是( )A.能省力的机械也能省功B.使用动滑轮能省一半的力,也能省一半的距离C.要把 50 N 的重物举高 2 m,则无论使用哪一种机械,至少要做 100 J 的功D.省距离的机械可以省力,但不能省功