第十章机械与人第十章机械与人第三节 模拟实验模拟实验F = Fs =s = 省力的机械费距离省力的机械费距离但是但是于是人们认识到，力和物体在力的于是人们认识到，力和物体在力的方向上移动的距离的乘积，是一个方向上移动的距离的乘积，是一个有意义的物理量。有意义的物理量。Gh=2h=2m=50N100NmmG=100Nh = 1m 100N怎样才叫做功怎样才叫做功活动活动 找共同点找共同点F FS SS SF FF F、S S“做功”与人们所说的“工作”、“做工”有什么不同？“做功”的实例F FS 小孩的拉力小孩的拉力使小狗移动使小狗移动了一段距离了一段距离，我们说，我们说小孩的小孩的拉力对小狗做了功拉力对小狗做了功，或简单的，或简单的说说小孩对小狗做了功小孩对小狗做了功。A A吊车拉货物吊车拉货物吊车对货物做了功吊车对货物做了功B B小孩推玩具车小孩推玩具车小孩对玩具车做了功小孩对玩具车做了功C C汽车水平前进汽车水平前进牵引力对汽车做了功牵引力对汽车做了功1 1、这些活动中有什么共同点？、这些活动中有什么共同点？这些活动有什么共同特点？这些活动有什么共同特点？ -物体都移动了一段距离物体都移动了一段距离物体为什么会移动一段距离？物体为什么会移动一段距离？ -都受到了力的作用都受到了力的作用移动的距离和力之间有什么关系？移动的距离和力之间有什么关系？ -是在力的作用下，沿力的方向上是在力的作用下，沿力的方向上移动的距离移动的距离表达式：表达式：单位：单位：S F W NmNmJ J 物理学中规定： 功等于力跟物体在力的方向功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。上通过的距离的乘积。功功=力力距离距离 即即 W = F SW功功 F力力 S力方向上的距离力方向上的距离物理学中规定物理学中规定: :功等于力跟物体在力的方功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即向上通过的距离的乘积，即 功功=力力距离距离2 2功的单位：焦耳，简称焦功的单位：焦耳，简称焦 1J1J1N1Nm m1 1功的计算公式：功的计算公式： W=FS做做功功的两个必备条件的两个必备条件: :1 1有力的作用有力的作用2 2在力的方向上有移动距离在力的方向上有移动距离 功功力力和物体在和物体在力的方向上力的方向上移动的移动的距离距离的乘积的乘积注意：两个条件缺一不可注意：两个条件缺一不可接下来请同学们来分析几个实例，并请同学们：接下来请同学们来分析几个实例，并请同学们：1、从实例中体会一下、从实例中体会一下“做功的两个必要因素做功的两个必要因素”2、归纳一下不做功有几种类型？、归纳一下不做功有几种类型？例例1:1:用手将抽屉推好，手对抽屉作功了吗？用手将抽屉推好，手对抽屉作功了吗？做功了吗做功了吗? 例例2:2:下列情景中下列情景中, ,举重运动员对杠铃作功了吗？举重运动员对杠铃作功了吗？做功了吗做功了吗? 例例3:3:期中考试没考好，小卫无精打采地走在校期中考试没考好，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？园林间小道上，小卫对书包做功了吗？做功了吗做功了吗? 人举一物体于头顶，人（或人的举人举一物体于头顶，人（或人的举力）对物体是否做功？力）对物体是否做功？物体受到力，但没有移动距离，力对物体没物体受到力，但没有移动距离，力对物体没有做功有做功他用力去拉地面上的箱子，但没有拉动他用力去拉地面上的箱子，但没有拉动 大家想他对箱子做功了吗？大家想他对箱子做功了吗？ 有力的作用，可是没有移动一段距离，故没有做功有力的作用，可是没有移动一段距离，故没有做功S=0,S=0,劳而无功劳而无功运动员踢足球运动员踢足球,球离开脚后球离开脚后飞出飞出10米远米远的过程的过程,运动员是否对球做功？运动员是否对球做功？运动员没有对球施力，所以运动员没有对球施力，所以运动员没有对球做功运动员没有对球做功人抬着物体在水平面上行走，人的支人抬着物体在水平面上行走，人的支持力是否对物体做功持力是否对物体做功?S有力也有移动距离，但有力也有移动距离，但通过距离不在通过距离不在力的方向上力的方向上(力与通过的距离相垂直力与通过的距离相垂直)，因此此力没有做功因此此力没有做功人对球做功吗？人对球做功吗？球的重力对球做功吗？球的重力对球做功吗？运动员对杠铃做功吗？运动员对杠铃做功吗？3、没做功的情况：、没做功的情况：(1)物体受到力的作用，但没有移动距离，物体受到力的作用，但没有移动距离，即即 ( S=0 ，劳而无功劳而无功 )(2)物体没有受到受力的作用，由于惯性物体没有受到受力的作用，由于惯性而通过一段距离即而通过一段距离即( F=0，不劳无功不劳无功 )(3)物体受到某力的作用，但运动方向始物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向垂直终与该力方向垂直（F S，垂直无功垂直无功）搬运工在平地上行走，搬运工在平地上行走，他对货物向上的支持他对货物向上的支持力对货物做功吗？力对货物做功吗？注意：力学里的注意：力学里的“做功做功”不是生活里不是生活里的的“做工做工”、“干活干活”学生背着书包在学生背着书包在水平水平路面上匀速前进路面上匀速前进 有力有力F 有距离有距离s 但但F、s的方向垂直的方向垂直（劳而无功）（劳而无功）唉。！推不动。不做功！有力没有距离。劳而无功物体在冰面上滑动没有力做功物体在冰面上滑动没有力做功8 8、什么是机械功原理？、什么是机械功原理？ 用机械工作时，用机械工作时， 有时可以省力，有时可以省距离，有时可以省力，有时可以省距离， 但省力必然费距离，省距离则一定费力，但省力必然费距离，省距离则一定费力， 既省力又省距离是不可能的。既省力又省距离是不可能的。 也就是说也就是说 使用任何机械都不能省功使用任何机械都不能省功。 这个结论叫做这个结论叫做机械功原理机械功原理。山东姑娘唐功红，在奥运会中获得一枚举山东姑娘唐功红，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：第重金牌，她的举重过程分为两个过程：第一阶段，她抓起杠铃把它举过了头顶；第一阶段，她抓起杠铃把它举过了头顶；第二阶段，她举着杠铃在空中稳稳停了二阶段，她举着杠铃在空中稳稳停了3s。 则她在第一阶段则她在第一阶段_做功，在第二阶段做功，在第二阶段_做功做功.。（填。（填“有有”或或“没有没有”）有有没有没有1 1、某同学要把重为、某同学要把重为60N60N的水桶的水桶缓慢匀缓慢匀速速的提起的提起0.5m0.5m的高度的高度, ,他需要做多少功他需要做多少功? ?0.5m已知：已知：求：求：解：解：桶重桶重G=60N S=0.5mG=60N S=0.5m 人对桶做功人对桶做功W WW=FS=GS =60N0.5m =30J答答: :他需要做他需要做30J30J的功的功 一一个个人人用用50N的的力力沿沿水水平平方方向向匀匀速速推推一一辆辆重重200N的的车车前前进进2m，求求这这个个人人对对车车做做功功多多少少？重重力力对对车车做做功功多少？多少？ 已知：求： 解： 答 ：人对车做功100J，重力对车没有做功 将两个鸡蛋举高一米所做的功？ W=Fs=1N1m=1J体重为500N的学生从1楼上到3楼所做功？ W=Fs=500N6m=3000J将一瓶500ml的矿泉水从地上拿到2m高的 位置所做的功？ W=Fs=0.5kg10N/kg 2m=10J功：功：1、定义、定义：力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫：力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功做机械功，简称功(1)有力无距离有力无距离 ( S=0 ，劳而无功劳而无功 )(2)有距离无力有距离无力 ( F=0， 不劳无功不劳无功 )(3)力和通过的距离方向相垂直（力和通过的距离方向相垂直（F S，劳而无功劳而无功）2、做功的两个必要因素：、做功的两个必要因素： A、有力作用在物体上、有力作用在物体上 B、在力的方向上通过一段距离、在力的方向上通过一段距离3、不做功的三种情况、不做功的三种情况4、功的计算、功的计算：、公式：、公式： W=FS、单位：焦耳、单位：焦耳 J 1J=1 N m作业：作业：P177 2、3、41 1、重为、重为1000N1000N的小车，在拉力的的小车，在拉力的作用下沿水平地面匀速前进作用下沿水平地面匀速前进10m10m，小车所受阻力为车重的小车所受阻力为车重的0.30.3倍，则倍，则拉力对小车做的功为拉力对小车做的功为 J;J;小小车重力做的功为车重力做的功为 J J2 2、一个人先后用同样大小的力沿水平方、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，种不同的水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法正确的是关于拉力所做的功，下列说法正确的是（ ） A A、在粗糙地面上做功较多、在粗糙地面上做功较多 B B、在光滑地面上做功较多、在光滑地面上做功较多 C C、两次做功一样多、两次做功一样多 D D、无法比较、无法比较3 3、下面几种情况，有力对物体做功、下面几种情况，有力对物体做功的是（的是（ ） A A、在光滑的地面上匀速滑动的物体、在光滑的地面上匀速滑动的物体 B B、在平直轨道上匀速行驶的火车、在平直轨道上匀速行驶的火车 C C、推车但车没有动、推车但车没有动 D D、用力托着物体沿水平方向匀速通过、用力托着物体沿水平方向匀速通过 一定的距离一定的距离例例1、如图所示，水平面上的物体，在水平拉力、如图所示，水平面上的物体，在水平拉力的的F的作用下，沿的作用下，沿ABC方向做直线运动，已知方向做直线运动，已知AB=BC，设，设AB段是光滑的，拉力段是光滑的，拉力F做的功为做的功为W1；BC段是粗糙的，拉力段是粗糙的，拉力F做的功为做的功为W2，则，则W1和和W2的关系是的关系是 （ ）ABCA、W1=W2 B、W1W2 C、 W1W2 D、不能确定、不能确定A