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1、第十一章 功和机械能 一、功,推着酒桶向上,马拉动原木,人推车前进,推力做功,拉力做功,拉力做功,推力做功,一、功的定义,一个力作用在物体上,使这个物体在力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功,做功,做功,叉车将货物举高一段距离,做功,举重运动员将杠铃举过头顶,运动员举着杠铃不动,用力搬石头没搬动,举力没做功,推力没做功,搬的力没做功,用力推石头没推动,一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上移动的距离,二、做功的两个必要因素,分析：,无距离,有力,没有做功（劳而无功）,运动员举着杠铃不动,用力推石头没推动,用力搬石头没搬动,分析：,无力,有距离,没有做功（不劳无功）,用脚踢出
2、足球，球在地面上滚动，滚动过程中，,人对球做功了吗？,s,分析：,有距离,有力,没有做功（劳而无功）,但,抬水水平走动时做功了吗,不做功,有力，但是在力的方向上通过的距离为零,有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用,有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的,讨论：做功了吗?,在运送重物时可分为几个过程？,（1）吊车把重物搬上货车：,（2）货车在平直公路上匀速行驶：,-做了功,-没做功,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：没有。因为力和距离互相垂直,答：做功了。因为货物在支持力的方向上通过了一段距离,功有
3、没有大小呢?它的大小与什么有关呢？,三、功的计算,力学中，我们用力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积表示功的大小 即功力距离,则：=,焦耳J,.,11,牛 N,米 m,=,11,2、单位,功的大小与接触面的大小、接触面的粗糙程度、物体运动速度无关,例1 人用500N的力拉着车子沿水平方向前进m，求人所做的功。,解： W=FS=500N5m=2500J,例2小刚提着重100N的水桶，匀速举高90cm，小刚对桶做了多少功？,解：100N0.9m90J,解：Gh100N0.9m90J,例3小刚提着质量为20Kg的水桶，匀速举高40cm，小刚对桶做了多少功？(g=10N/Kg),解：G=mg=20Kg
4、10N/Kg=200NGh200N0.4m80J,牛刀小试：起重机吊着2t的物体匀速上升8m，又匀速水平移动5m，求：起重机对物体的拉力在这个过程中做了多少功。,解：G=mg=2000Kg10N/Kg=20000NGh20000N8m160000J,1用100N的力将物体举高2m，这个力做了多少功？提着重100N的物体站在2m高处，这个力做了多少功？提着重100N的物体站在车上，随车一起水平前进了2m，这个力做了多少功？用100N的水平拉力拉着重500N的马车沿水平方向前进了2m，拉力和重力分别做了多少功？,200J,0J,0J,200J, 0J,露一小手,例题小明提着重100N的水桶，在水平
5、地面上前进了10m，再走上高为3m，楼梯长为6m的石阶，整个过程他做了多少功？,已知：G100N，h3m求：W解：小明在水平地面上提物体时，拉力方向与水平方向垂直，没有做功，上楼时，是克服物体的重力做功，G100N，h3m 所以：WGh100N3m300Nm300J答：整个过程小明做功300J。,露一小手,我们使用机械有哪些好处呢？,（1）省力,（2）省距离,（3）改变力的方向,我们能制造更好的简单机械,既能省力又能省距离吗？,也就是使用机械能省功吗？,机械功原理,要把一个物体运到高处，有哪些方法？,（1）用手直接把物体提上去,（2）用杠杆把物体提上去,（3）用滑轮或滑轮组把物体提上去,机械功
6、原理,分析讨论,h,W=Gh,水桶重为G,使水桶升高h,课题:使用机械是否省功？,需要知道那些量,直接用手做的功W2,使用机械时做的功W1,已知:使重为G的,物体匀速升高h,W=Gh,W=Gh,W=Gh,h,2h,W=Gh,3h,不计机械自重和摩擦,使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时所做的功.即使用任何机械都不能省功 -这个结论叫功的原理,功的原 理,（1）将重为60N的重物提升2m，需要做功 J,（2）用定滑轮将重为将重为60N的重物提升2m，做用在绳子上的拉力为 N，绳子自由末端拉长 m,拉力对绳做功 J；,（3）用动滑轮将重为60N的重物提升2m，做用在绳子上的拉力为 N，绳
7、子自由末端初拉长 m,拉力对绳做功 J；,120,60,2,120,30,4,120,（一）、怎样才算做功,1、物体要受力的作用2、物体要在力的方向上通过一定的距离,畅谈收获,1、功的公式：功=力距离 W=FS,2、功的单位：焦耳（焦）1焦耳=1牛顿米,（二）、怎样计算功,（三）、功的原理,使用任何机械都不省功,1在下列几个实例中，力对物体没有做功的是 （ ） A、吊车的拉力使重物上升 B、 工人的推力使车前进 C、推力使火箭升空 D、人施提力使重物水平前进2.在下列几种情况中，力对物体做功的是( )A、冰球在光滑的冰面上匀速滑动B、小孩用力推箱子，箱子未被推动C、学生背着书包站在水平公路上匀
8、速行驶的汽车上D、清洁工把一桶水从地上提起3李阳同学用100N的力踢一个重为6N的足球，球离开脚后在水平草地上向前滚动了20m。在球滚动的过程中，李阳同学对足球做的功是（ ）A2000J B600J C1 20J D0J 4小刚在家搞卫生时，用20N的水平推力把重100N的沙发匀速推动了2m，则在此过程中推力所做的功是（ ）A240J B200J C0J D40J5如果你将掉在地上的物理课本捡起来放回课桌上，所做的功最接近（ ）A0.02J B0.2J C2J D20J,课堂检测,D,D,D,D,C,6 山东姑娘唐功红，在奥运会中获得一枚举重金牌，她的举重过程分为两个过程：第一阶段，她抓起杠铃
9、把它举过了头顶；第二阶段，她举着杠铃在空中稳稳停了3s。则她在第一阶段_做功，在第二阶段_做功.。（填“有”或“没有”）,7 小明用脚把球踢飞,球在空中飞行的过程中,小明的脚对球_做功。 （填“有”或“没有”）,有,没有,没有,8、甲乙两个集装箱的质量相等，用起重机将甲集装箱以1m/s的速度提升10m，将乙集装箱以2m/s的速度提升同样的高度，则有W甲_W乙。（填“” “=”或“”）9、一个同学用120N的力，将一个4N重的足球踢到25m远处,对他踢球时做功的情况,正确的是:( ) A做功3000J B 做功1000J C 没有做功 D做了功,但条件不足,无法计算,=,D,A,B,C,A、W1
10、=W2 B、W1W2 C、 W1W2 D、不能确定,10.一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。拉力F做的功分别为W1和W2 ，则W1和W2的关系是 （ ）,A,11、体育课上，某同学用400牛的力把重30牛的铅球推出到10米远处，则这位同学对铅球做了多少功（）A.4000焦B.300焦C.4300焦D.无法计算,12、重力为10牛的球在水平地面上滚动了15米，则重力对它做功为（）A.150焦B.15焦c. 0焦D.无法确定,13、起重机的钢绳吊着质量为2000千克的货物，当货物以0.5米/秒的速度匀速上升时，钢绳的拉力是多少？若货
11、物上升用了12秒，起重机对货物做了多少焦的功？,D,C,20000N,120000J,14、用60N的水平推力推着重100N的物体在水平地面上做匀速直线运动,4s通过了80m的路程,则在这段时（）物体运动的速度是多少？（）推力做了多少功？,15、一个工人用右图所示的滑轮组提起1000N的货物，所用的力是600N，绳子自由端被拉下了4m。 求：他所做的功是多少？,小翔和小旺进行爬竿比赛，他们爬的高度相同，小翔体重500N，他匀速爬到竿顶用时100S；小旺体重520N，他匀速爬到竿顶用时120S，则他俩爬竿时谁克服自身重力做的功多？ 答：小旺做功多。因为他俩爬的高度相同，而小旺的重力大，根据功的计算式可知小旺做功多。由此你能否得到启示：要比较两位同学爬同样高的楼时谁做的功多，你需要几个条件？而要测算功的大小，你又要借助什么工具就可以测算？,坐在自己的座位上你能否做功？试试看，你一定能做功。,合作交流,
