第十
一
章
机械功与机械能
11.1 怎样才叫做功
一、怎样才叫做功
活动
找共同点
F
s
s
F
F
、s
物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思在里面
.
它是指
:
作用在物体上的力
,
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.
起重机和直升飞机吊起重物都是做功的实例,你们知道力为什么做功了吗?
有力作用在物体上
物体在力的方向上移动了一段距离
原
因
从做功的概念得到,做功的两个必要因素是:
①
作用在物体上的
______
,
②
物体在
______
的方向上通过 了一段
_________
。
力
力
距离
讨论课本第
3
页“活动
2
”研究力不做功的实例
,
总结力不做功的几种情况
.
力对物体没有做功的三种情况
:
①物体没有受到力的作用
,
但由于惯性通过了一段距离
,
即有距离无功
(
不劳无功
).
②物体受到力的作用
,
但没有移动距离
,
也就不可能在力的方向上移动距离
,
即有力无功
(
劳而无功
).
③物体受到力的作用
,
并且也移动了一段距离
,
但移动的距离不是在力的方向上移动的
(
物体移动的方向与力的方向垂直
),
即有力有距离而无功
(
劳而无功
).
讨论
二、怎样测算功
物理学中规定,力对物体做的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
W
=
F·
s
1
J
=
1
N·m
功的单位:焦耳(
J
)
例1:如图所示是专门用来接送学生的校车
,
若整车质量达到
1×10
4
kg,
汽车以一定的速度行驶时受到的阻力为总重量的
1%,
按此速度行驶
1000 m,
问发动机克服阻力做功多少焦耳
?
解
:
G
=
mg
=1×10
4
kg×10 N/kg
=1×10
5
N
f
=0.01 G=0.01×1×10
5
N=1×10
3
N
W
=
Fs
=
fs
=1×10
3
N×1 000 m=1×10
6
J
例2:小孩在水平地面上推动物体所做的功是
_____J,
物体的重力做功是
____J
。
50
N
100
N
10m
500
0
解:
根据
W
=
F
·
S
得:
F
=50N
S
=10m
W
F
=
F
·
S
= 50N×10m =500J
W
G
=
G
·
S
= 100N×0m =0J
物体在水平推力的方向
移动了距离,所以推力做了
功;而物体在重力的方向没
有移动距离,所以重力没有
做功.
h
W
=
Gh
水桶重为
G
使水桶升高
h
使用机械是否省功?
需要知道那些量
?
三、机械功原理
已知
:
使重为
G
的
物体匀速升高
h
使用简单机械(不计机械重力和摩擦)
名称
拉力
F
F
移动的距离
S
使用机械时做的功
W
定滑轮
动滑轮
杠杆
直接用手做的功
W
W
=
Gh
W
=
Gh
W
=
Gh
G
h
2
h
G
/2
G
/3
W
=
Gh
3
h
机械功原理:
使用任何机械都不能省功
学到了什么?
功的概念
做功的两个必备因素
功的计算及单位
力
和物体在
力的方向上
移动
距离
的乘积
1.
有力的作用
2.
在力的方向上有移动距离
W
=
F
·
S
单位:
1J
=
1N·m
机械功原理
任何机械都
不能
省功
课堂小结