苏科版九年级全册第十一章 简单机械和功3 功精品ppt课件

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力学中的功功的计算斜面
思考：请说出下列词语中“功”的含义： 功劳 立功—— 大功告成 事半功倍——在物理学中，什么是力学中“功”的物理概念呢？
物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思在里面。
●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，这个力的作用就显示出成效，就说这个力对物体做了功。●功用符号W表示。
深度理解：力学中的功不同于日常生活中所提到的“成功”“ 功劳”“ 立功”．“做功”不同于“做工”．“做功”是生产、生活中普遍存在的物理现象，它有明确的含义，偏重于“ 成效、贡献”；“做工”是指消耗一定的体力和脑力的人类活动．
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？
谁能归纳出做功的两个必要因素是什么？
(1)作用在物体上的力(2)物体在这个力的方向上移动的距离这两个因素是严格的，缺一不可
“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”
没有做功(劳而无功或垂直无功)
不做功的情况1. 有力，但是在力的方向上通过的距离为零。2. 有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。3. 有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的。
如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是(　　)
导引：本题中表述的四种情景，既有力也有距离，但如果力和运动的方向垂直，这种情况下力不做功。
力对物体做功，一要有力，二要有距离，三是距离必须在力的方向上。
1．【中考·北京】水平地面上的购物车在水平推力的作用下，沿推力的方向运动了一段距离，则下列判断中正确的是(　　)A．重力对购物车做了功B．支持力对购物车做了功C．推力对购物车做了功D．没有力对购物车做功
2．如图所示，小白兔正在拔萝卜，但没有拔动，则小白兔对萝卜_______(填“有”或“没有”)做功。
功有大小，那么怎么来计算功呢？
计算：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积计算公式：W = Fs功的单位：焦耳，简称焦，符号J1J = 1 N·m
深度理解：①借助公式可以进一步理解做功的两个必要条件：若公式中F=0，则W=0，表明没有力做功，称之为“ 不劳无功”；若公式s=0，则W=0，表明力不做功， 称之为“ 劳而无功”．②由公式W=Fs可知，力对物体做功的多少，只与作用在物体上的力F，以及物体在力F的方向上移动的距离s有关，与物体的质量m、速度v、物体的运动状态、物体是否受到摩擦力，以及物体的运动路径等因素无关③速度、密度等物理量是利用比值定义法定义的，而功是利用乘积定义法定义的．
用1N的力使物体沿着力的方向移动1m的距离，则该力对物体做了1J的功。
说明：1. 使用W＝Fs 时，注意单位的统一。2. 做功的多少只由W＝Fs决定，与物体的质量，速 度，运动方向，是否有摩擦无关。
力和物体移动的距离必须对应同一物体。
力和物体移动距离必须对应同段时间。
初中阶段力和物体移动距离在方向上必须一致。
晓红的九年级物理课本掉到地面上了，她要将该课本从地面拿到课桌的桌面上，至少需要做的功为(　　)A．0.1 J　　　B．2 J　　　C．10 J　　　D．30 J
解析：由功的计算公式W＝Fs可知，要求功必须知道作用在物体上的力F和物体沿力的方向通过的距离s。拿起物理课本所用的力至少等于物理课本的重力，估计课本重G＝mg＝0.3 kg×10 N/kg＝3 N；把物理课本从地面拿到桌面上，课本上升的高度约 为s＝0.7 m，则W＝Fs＝Gs＝3 N×0.7 m＝2.1 J，故应选B。
对于估算类问题，不要盲目看结果，要善于与相接近的问题对比，要重视过程的估算，对于力和距离的估算，可以参考常见物体的一些物理量。如中学生体重约为500 N、身高约为1.6 m、一层楼高约为3 m等。
1．做1 J的功就相当于(　　)A．把质量是1 kg的物体移动1 m所做的功B．把1 N重的物体水平移动1 m所做的功C．把质量是1 kg的物体匀速举高1 m所做的功D．把1 N重的物体匀速举高1 m所做的功
2．【中考·枣庄】小明将放在水平桌面上的物理课本沿水平方向匀速拉动0.5 m，所用的水平拉力为1 N，则拉力做功为________J。
1. 组成 如图11-3-4 甲所示，将木板搭在车厢上就构成了一个斜面．
2. 测量提升物体所做的功(1)如图11-3-4 乙所示，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车至高度h 处，测量并计算拉力F1 对小车所做的功，将数据填入表格．
(2)沿着竖直方向匀速提升小车，使之上升高度h，测量并计算拉力F2 所做的功，将数据填入表格．
(3)通过比较实验数据，可以发现F1 总是小于F2，s 总是大于h，W1 总是大于或等于(不计摩擦)W2，所以使用斜面可以省力，但不可以省功．
深度理解：结合杠杆一节内容，可以发现：省力的机械必然费距离，费力的机械能够省距离，既省力又省距离的机械是不存在的，所以说使用任何机械都不可能省功，这就是机械功原理．
3. 特点 若不考虑摩擦，则沿斜面向上的推力 F= ，即斜面的长是斜面高的几倍，推力 F 就是物重G 的几分之一．
4. 在生活中的应用 供轮椅通行的斜坡(如图11-3-5 甲右侧)、盘山公路(如图11-3-5 乙)．
[中考·泰州] 在图11-3-6 中，s=60 cm，与之对应的h = 30 cm．现用弹簧测力计进行两次操作：(1)沿竖直方向匀速提升小车；(2)沿斜面方向匀速拉动小车，记录数据如下表：
分析数据有如下发现，其中，具有较高水平的发现是( )A. 沿斜面拉动时，拉力比小车的重力小B. 测力计示数与移动距离近似成反比C. 利用斜面可以省力，但不能少做功D. 可以计算力所做的功，且两次做功近似相等
解题秘方：使用机械可以省力、可以省距离、可以改变力的方向，给人们带来方便，这是人们使用机械的目的，但使用任何机械都不能省功．
拓展延伸：使用机械不能省功，为什么还要使用机械呢?这是因为我们使用机械，有的是为了省力(如滑轮组，斜面等)；有的是为了省距离(如钓鱼竿、缝纫机踏板等)；也有的是给工作带来方便(如定滑轮等)．
解析：分析数据有一些发现，其中，具有较高水平的发现是使用任何机械都不省功，这个结论叫作机械功原理．C 选项是D 选项基础上的延伸，故C 选项是具有较高水平的发现．