做功了吗

第十章机械与人模拟实验F=Fs=s=省力的机械费距离但是于是人们认识到，力和物体在力的方向上移动的距离的乘积，是一个有意义的物理量。———做功Gh=2h=2m2G=50N100NmmG=100Nh=1m100N请：说出或理解这个“功”字的含义：1、功劳立功—--2、大功告成事半功倍—3、唱功、基本功－－生活中我们说的功是指：有成效的劳动、做事或贡献的意思，那我们物理学中讲到“功”与上面提到的功概念相同吗？提示一下：“功”者“工”与“力”相结合的结果（效果），那这个效果是什么？在生活中与此相关的效果指的是什么？功还可理解为：可叫为：工作、劳动等，即叫为做“事”！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？1.图中物体受到几个力的作用？2.什么力对物体的向上移动作出了贡献？网球在光滑地面上滚动上面展示的三幅图中，有的力对物体移动有贡献，有的力则对物体移动没有贡献。物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思在里面。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sFFFs共同点：1.物体受到了力的作用；2.物体在力的方向上移动了一段距离。FsF物理学里什么时候才叫做了“功”：马拉车拉力对车做了功如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了距离，这个力对物体就做了功（如下图）物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献，取得了成效，说这个力对物体作了功。具体指：•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）∆功的定义FFsFFS小孩的拉力Ｆ使小狗移动了一段距离Ｓ，我们说小孩的拉力对小狗做了功，或简单的说小孩对小狗做了功。ＦＳ叉车的举力Ｆ将货物移动了一段距离Ｓ，我们说叉车的举力对货物做了功，或简单的说叉车对货物做了功。Ｓ锤子对钉子的锤力F使钉子移动了一段距离Ｓ，我们说锤子的力对钉子做了功，或简单的说锤子对钉子做了功。FFSＦＳＳ根据这几个实例请你们讨论：怎样才算一个物体对另一个物体做功（做功应该具备哪些必要条件）？小孩对小狗做了功叉车对货物做了功锤子对钉子做了功它们都做功了吗？有力且又在力的方向上移动了一段距离，做功。∆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1、没有做功（劳而无功-不算做功）2、因为有力(F)作用在物体上，但物体没有在力的方向上移动距离(S)。（即没有成效）人用力推大石头，推而没推动,做了功吗？收到成效了吗？没有移动：s＝0有力作用：F≠0分析3．做功的两个必要因素：议一议（1）当你抱着一摞书不动时，你累吗？你对书做功了吗？为什么？（2）用力推讲台，讲台没有动，人累吗？人对讲台做功了吗？1、人是累的，但抱的力没做功，理由是没有移动距，即没有成效2、也是累的，同样没有做功，推而不动，无效劳动，物理学中的无效劳动是不算做功的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没有做功（不劳无功）因为物体虽然在水平方向上（靠惯性）移动了距离，但在水平方向上（手）没有力作用在物体上。分析s≠0F=0冰壶在平滑的冰面上滑行时，人（手）对冰壶做功了吗？议一议（3）用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？人对球也没有做功：滚动过程中已脱离了人体，人对球没有作用力。（球只所以还在运动，是因为惯性的原因）在运动的方向上没有受到力的作用不劳无功没有做功（垂直无功）因为虽然有力作用在物体上，物体也移动了距离，但是提的力的方向与物体的运动方向垂直（即人用的提力的方向是竖直向上，只能对物体产生向上移动的效果，但没有向上移动的效果，所以这个力没做功）。提箱子在水平路上走,“提力”做了工吗？收到成效了吗？分析F≠0s≠0力的方向与运动方向垂直sss背书包的力“不做功”起重机水平移动时吊起重物的力“不做功”理由同上理由同上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．劳而无功归纳总结∆不做功的三种情况１．有力作用在物体上，但是在力的方向上没有通过的距离．２．有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用３．有力作用在物体上，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的（即移动的距离不是这个“力”产生的）提桶水平移动，提力不做功。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）（垂直无功）例1:用手将抽屉推好，手对抽屉作功了吗？做功了吗?例2:下列情景中,举重运动员对杠铃作功了吗？做功了吗?例3:期中考试没考好，小卫无精打采地走在校园林间小道上，小卫对书包做功了吗？做功了吗?没有办法，考得再差，也得回家啊！请问，下列情景中，小卫对书包是否做功？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？注意：力学里的“做功”不是生活里的“做工”、“干活”1、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？2、此人扛着货物上楼，他对货物向上的支持力对货物做功吗？答：没做功，因向上没有距离。答：做了功，因为在力的方向（向上）移动了距离•1、请体验将一本书举过头顶和将10本书举过头顶，做的功一样多吗？为什么？∆功的计算•这个体验说明了做功的多少与什么有关呢？•2、请体验将物理教材举过肩和举过头顶，做的功一样多吗？为什么？•说明了做功的多少与力的大小有关•这个体验说明了做功的多少与什么有关呢？•说明了做功的多少与距离的远近有关经过分析知道：功（W）与力的大小（F）和在力的方向上移动的距离（S）都成正比！物理学中规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即功=力×距离1．功的计算公式：W=FS2．功的单位：焦耳，简称焦1J＝1N·m∆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？•①将两个鸡蛋举高一米所做的功？W=Fs=1N×1m=1J•②体重为500N的学生从1楼上到3楼所做功？•W=Fs=500N×6m=3000J•③将一瓶500ml的矿泉水从地上拿到2m高的位置所做的功？W=Fs=0.5kg×10N/kg×2m=10J1、某同学要把重为60N的水桶缓慢匀速的提起0.5m的高度,他需要做多少功?0.5mＧＦ已知：求：解：桶重G=60NS=0.5m人对桶做功WW=FS=GS=60N×0.5m=30J答:他需要做30J的功一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？已知：求：m2N200N50sGF?FW?GWJ100m2N50sFWFJ0m0N200sGWG解：答：人对车做功100J，重力对车没有做功．例题：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：因匀速运动（即受平衡力）马拉车所用的力等于摩擦力。即：（1）马的拉力F=f=800N。（2）马拉车移动的距离S=3000m则马做的功：W=FS=800N×3000m=2.4×106J注：1、马的拉力做的功只与马的拉力大小和在这个力的方向上移动的距离有关，与货物的重量没有直接的关系。2、马在水平匀速拉雪橇的过程，称做为克服阻力做功的过程例题：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。注：人匀速提升重物的过程，称克服重力做功的过程FsF针对功的定义式的几点说明：１．使用Ｗ＝Ｆ×Ｓ时，要注意单位的统一．２．做功的多少只由Ｗ＝Ｆ×Ｓ决定，与物体的质量，速度，运动方向，是否有摩擦无关．课堂练习•1、重为1000N的小车，在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m，小车所受阻力为车重的0.3倍，则拉力对小车做的功为J;小车重力做的功为J•2、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，下列说法正确的是（）•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、无法比较3、下面几种情况，有力对物体做功的是（）A、在光滑的地面上匀速滑动的物体B、在平直轨道上匀速行驶的火车C、推车但车没有动D、用力托着物体沿水平方向匀速通过一定的距离物理上的“功”指什么？功的单位是什么？怎样判断力对物体做功了？本课小结功如何计算？功：1.定义：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(1)有力无距离(S=0，劳而无功)(2)有距离无力(F=0，不劳无功)(3)力和通过的距离方向相垂直（F⊥S，垂直无功）2.做功的两个必要因素：①有力作用在物体上②在力的方向上通过一段距离3.不做功的三种情况•4、功的计算：•①、公式：W=F•S•②、单位：焦耳J1J=1N•m