功和机械能

第十五章功和机械能一、功请说出下列词语中“功”的含义：•功劳立功—•大功告成事半功倍——什么是力学中的“功”呢？•下列哪几个图中力的作用取得了成效，哪几个图中力的作用没有取得成效？推而未动搬而未起搬而未起推而未动F没有成效物体在绳子的拉力的作用升高静止的小车在拉力的作用下前进运动汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离FFf有成效•如果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，这个力的作用显示了成效，力学里就说这个力做了功。（work）1、功的定义FFs2、做功的两个必要因素:（1）作用在物体上的力（F）（2）物体在力的方向上通过的距离（s）注意：要判断某个力是否做功必须两个必要条件同时满足，缺一不可搬而未起推而未动没有在力的方向上通过一段距离劳而无功F在运动的方向上没有受到力的作用不劳无功提着小桶在水平路上匀速前进F如果F跟S方向互相垂直，力Ｆ不做功．劳而无功物理学中的不做功的三种情况：•有力F无距离s•有距离s无力Ｆ•有力Ｆ有距离s，但Ｆ与s垂直（劳而无功）（不劳无功）（劳而无功）物理学中的不做功的二种情况：•有力F无距离s•有距离s无力Ｆ（有力Ｆ有距离s，但Ｆ与s垂直）搬运工在平地上行走，他对货物向上的支持力对货物做功吗？此人扛着货物上楼，他对货物向上的支持力对货物做功吗？起重机先将重物提高S1，再水平移动距离S2，起重机在哪个阶段对重物做了功？S1S2F•人用力将足球踢出去的过程中，人对足球是否做功？•足球踢出后在空中飞行了10米,在此过程中，人对足球是否做功？学生活动请每小组利用身边现有物体表演：1、你对物体做功2、你对物体不做功探究：功的大小与力、距离的关系第（2）次与第（1）次相比，做功数值上的关系？第（3）次与第（1）次相比，做功数值上的关系？3、功的计算公式：功=力×距离W=FsF——力——牛顿(N)S——距离——米(m)W——功——焦耳(J)单位：焦耳，简称焦，符号是J作用物体上1N的力使物体在力的方向上通过的距离1m时，这个力对物体所做的功为1J．1J=1N·msFF“1J”的物理含义：1J的功多大呢？例题1:质量为50Kg雪橇上装载了350Kg的货物，一匹马拉着它匀速运到3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马运货时做的功。•解：马拉车所用的力与摩擦力大小相等•F=f=800N•马移动的距离•s=3000m•所以马做的功是•W=Fs=800N×3000m=2.4×106J马水平匀速拉雪橇的过程，称做为克服阻力做功的过程例题1:质量为50Kg雪橇上装载了350Kg的货物，一匹马拉着它匀速运到3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马克服摩擦力做的功。•解：摩擦力大小相等•f=800N•马移动的距离•s=3000m•所以马克服摩擦力做的功W=fs=800N×3000m=2.4×106JFsF解:(1)人对物体做的功:W=Fs=20N×0.5m=10J例题2：如图，一个人用20N的水平向右的拉力，使重力为100N的物体在水平面上移动了0.5m。试求:（1）人对物体做的功是多少？（2）如果这个人把物体匀速举高1.5m,举力做了多少功？例题2：如图，一个人用20N的水平向右的拉力，使重力为100N的物体在水平面上移动了0.5m。试求:（1）人对物体做的功是多少？（2）如果这个人把物体匀速举高1.5m,举力做了多少功？GGh解:(1)人对物体做的功:W=Fs=20N×0.5m=10J(2)举力做功:W举=F举h=Gh=100N×1.5m=150J答：略。人匀速提升重物的过程，称做为克服重力做功的过程例题2：如图，一个人用20N的水平向右的拉力，使重力为100N的物体在水平面上移动了0.5m。试求:（1）人对物体做的功是多少？（2）如果这个人把物体匀速举高1.5m,克服重力做了多少功？GGh解:(1)人对物体做的功:W=Fs=20N×0.5m=10J(2)人克服重力做功:WG=Gh=100N×1.5m=150J答：略。帮我算一算•我爬山，我体重为N，山高为300m，求我做功多少焦？•一台抽水机将50m3的水抽到20m高处的水塔上去，这台抽水机对水做功多少焦？帮我算一算•我爬山，我体重为N，山高为300m，求我做功多少焦？•一台抽水机将50m3的水抽到20m高处的水塔上去，这台抽水机对水做功多少焦？1．功的定义2．做功的两个必要因素1）作用在物体上的力2）物体在力的方向上通过的距离3．功的计算公式功=力×距离W＝F·s功的单位焦（J）1J＝1N·m一、判断题1．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功．2．人提着一重物沿水平方向匀速移动一段距离，提力对重物做了功．3．苹果从树上落下，重力对苹果做了功．4．小球在光滑平面上移动一段距离，桌子的支持力对小球做了功．（×）（√）（×）（×）二、填空题1．力学里的功包含两个必要因素：一是______；二是______.2．把一个鸡蛋举高2m，做的功大约是_____J．3．用20N的水平拉力把重为100N的物体沿水平桌面拉动2m，拉力所做的功为___J，重力做的功为_____J.三、选择题一个同学用120N的力，将一个4N的足球踢到25m远处。对他踢球时做功的情况，下列说法种中正确的是A、做功3000JB、做功100JC、没有做功D、做了功，但条件不足，无法计算请你判断如图所示的几种情景中，人做功了吗？为什么？(a)女孩把一箱报刊搬起来有力F,有距离s且是在F的方向上通过的s（做功）四、简答（b）学生背着书包在水平路面上匀速前进（不做功）有力F有距离s但F、s的方向垂直（劳而无功）（d）运动员踢了足球一下，球在草地上滚动一段距离,有距离S，无力F（不做功）（不劳无功）•(c)虽然司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动有力F，无距离s（不做功）（劳而无功）五、计算题：一支步枪，枪筒长0．8m,火药燃烧时产生的高压气体对子弹的平均推力是2000N，子弹离开枪口在空中飞行了500m后落在地面上，求高压气体对子弹所做的功是多少?