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第九章机械与人第三节做功了吗3、重物被提高h，拉力F上升的距离s是多少？F=1/2G图中重物G在拉力F作用下匀速运动，上升的高度为h，F作用点移动的距离为S拉力F绳子自由端移动距离SF*S重力G重物上升高度hG*h2N0.1m2N4N2.1N1.1N1.1N0.2m0.2m0.3m0.4m0.6m0.220.441.261.20.40.2发现：如果把拉力F与上升距离S相乘，则Fs=（G/2）×2h=Gh，正好等于物重G与物体上升高度h的乘积。后来又发现使用其他机械也是如此。于是人们开始认识到，力和物体在力的方向上移动距离的乘积，是一个有意义的物理量。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。什么是机械功思考？在功的定义中包含几个物理量？1.作用在物体上的力2.在力的方向上移动距离怎样才算做功吊车的作用力F使货物在力的方向上移动一段距离s，吊车对货物做了功。ＦＳ怎样才算做功汽车的牵引力使汽车移动一段距离，牵引力对汽车做了功。怎样才算做功•小孩沿斜面用力推车，车在推力F的方向上移动了一段距离s。小孩对车做了功。一物体由于惯性在光滑水平面上匀速滑动。没有力对物体做功。吊车吊着货物沿水平方向移动了一段距离。吊车的拉力对货物没有做功。用力推车，但没有推动。人的推力对车不做功。ＦＳ讨论分析：对比左右两边的实例，说说物理学中所说的做功有什么共同特点？想一想做功的必备因素是什么？劳而无功F≠0，s=0垂直无功F≠0，s≠0，但F⊥s不劳无功F=0，s≠0共同点——有作用力，在力的方向上通过一定距离。归纳：1、做功的两个必要因素：作用在物体上的力F；物体在力的方向上通过的距离s。2、没有做功的三种情况：有力而无距离（即：有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有移动距离）。如：推(拉）而未动，提而未起，举着不动，杠着不动等情况。---------劳而无功依靠惯性移动一段距离（即力未作用在物体上，但物体移动了一段距离）。如：依靠惯性在光滑表面上滑行的物体。---------不劳无功有力也有距离，但力与运动方向互相垂直（即物体移动的距离不是沿着力的方向移动的）。如：在平直公路上行驶的汽车，重力和支持力都没有做功；提着重物在水平方向行走时，拉力没有做功；起重机吊着货物在空中水平移动时，钢绳的拉力没有做功。---------垂直无功你能举出生活中做功的例子吗？没有做功的例子呢？温馨提示：我们在说物体做功时，需要说明是什么物体对什么物体做功或者是哪个力对物体做功？小试身手：判断正误1.）篮球浮在水面静止不动，浮力做了功．2）蹦床运动员在空中向上运动的过程中，弹力对运动员做了功．×3）伞兵在空中急速下落，重力对伞兵做了功.√4）小球在光滑平面上匀速运动时，桌子的支持力对小球做了功．×课后思考：人再爬楼梯时，有没有做功？怎样计算功在物理学中规定：功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。即功=力×距离。功的计算公式为：W＝Fs单位：焦耳（J）1焦=1牛•米（1J=1N•m）1焦表示作用在物体上1牛的力使物体在力的方向上移动了1米。焦耳的简介•詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（JamesPrescottJoule；1818年12月24日－1889年10月11日），英国物理学家，出生于曼彻斯特近郊的沙弗特（Salford）。由于他在热学、热力学和电方面的贡献，皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章（CopleyMedal）。后人为了纪念他，把能量或功的单位命名为“焦耳”，简称“焦”；并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量。运用功的公式必须注意的几个问题：•1、公式中的F与S必须在同一直线上；•2、公式中F的单位必须是（N）S的单位必须是（m），那么功的单位才是（J）；•3、F、S必须具有同时性：•4、F、S必须具有同一性：[例题]在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5m,他做了多少功？分析：求推力做功，相应的力应是推力——50牛，相应的距离应是箱子在推力方向上通过的距离——10米；求举力做功，相应的力应是举力F’，因为匀速举高，举力F’大小应等于重力G大小——100牛，相应的距离应是箱子在举力s方向上通过的距离h——1.5米.解题过程：已知：F=50N，s=10m，G=100N，h=1.5m。求：W1、W2。解：W1=Fs=50N×10m=500JW2=F’s’=Gh=100N×1.5m=150J答：他推箱子做功500J，举箱子做功150J。课堂巩固:1.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功正确的说法是（）A．在粗糙地面上做功较多B．在光滑地面上做功较多C．两次做功一样多D．条件不够，无法比较两次做功的多少c2、一个重1000N的车,在100N水平推力作用下前进20m。当推力撤掉后,车由于惯性又继续前进了5m。求推力做的？()A.20000JB.2500JC.2000JD.0Jc再回首思考：人直接将重为G的物体匀速提升h的高度需做多少功？若用左图中的动滑轮提升同样高度，则拉力F做了多少功？（忽略滑轮重和摩擦）W1=GhW2=Fs=（G/2）×2h=GhW1=W2这说明了什么？使用任何机械都不省功---------功的原理学有所思：你现在明白为什么省力杠杆费距离，费力杠杆要省距离的原因了吗？阅读感知：阅读P176页图9-22，感知一些力做功的大小通过本节学习你有哪些收获？什么是机械功？怎样才算做功？怎样计算功？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。必备因素：1、作用在物体上的力2、物体在力的方向上通过的距离1公式：W=Fs2单位：J功的原理------------使用任何机械都不省功作业1、课本P177作业2、3、4题2、完成小实验（1）方法：测自己上楼时做的功及所用时间。（2）记录数据：记下自己的体重G及从地面到楼面的距离h（四楼）。从地面到楼面所做的功W=Fs=Gh共做两次，一次是正常步行上楼，记下所用的时间t1,另一次用较快的速度跑上去，记下时间t2。（3）讨论以下两个问题，准备下节课汇报：①你在两次登楼过程中所做的功是否相等？②在前后两次登楼过程中1秒内所做的功是否相等？人有什么感觉？