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第3节能量转化的量度


F
F
D. 对c做的功 多 a
b
c
所做的功为( D )
A、750焦 B、300焦
C、450焦 D、0
思考:
某同学用80N 的力猛题一个静止在水平地 面上的足球,球离脚后向前滚动了5m. 人对球 作了多少功?
(1 )脚踢球的瞬间,脚对球做了功吗?
(2)足球在滚动的5m 过程中,脚对球做了 功吗?为什么?
(3 )足球在滚动的过程中,重力对球做了功 吗?为什么?
=50x10 -3 x9.8 X0.8J
=0.392J
答:重力对小求一共做了0.392J 的功
例题选讲2
在图中,m a>m b>m c,三个物体在同样的
力F作用下,都沿着力的方向移动距离 S, 比较
力F对三个物体所做的功,结论是…………(A )
A. 一样多
B. 对a做的功 多 C.对b做的功 多
F
有力无距离不做功
静止 有力无距离不做功
冰柱在光滑的冰面上滑动
没有力对它做功
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?
力和物体运动方 向垂直时力不做功
2.做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的力。 (2)物体在力的方向上通过的距离
这两个因素是严格的,缺一不可 !
3. 力对物体不做功的情形:
2、做功的过程实质上就是能量转化的过程 3、功用来量度能量转化的多少
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?
解:W人 ? F ?s ? 50N ? 2m ? 100J W重 ? G ?s ? 200N ? 0m ? 0J
答 :人对车做功100J,重力对车没有做功.
1、功等于力和物体在力的方向上通过的距离 的乘积。
2、功的公式: 功=力×距离
W=F·S (注意S是指在 F的方向上移动的距离)
3、功的单位:焦耳(焦) 1焦耳=1牛顿·米
(意义:1牛的力使物体在力的方向上,通 过1米的距离时所做的功为1焦。)
1)把一只鸡蛋举高2米所做的功大约 为 1焦耳
2)把一本<科学>书从地面捡起放回桌面 所做的功大约为 2焦耳
例1:用100牛的水平力将某物体沿水平地面拖动 5米,需 要做多少功?
解: W=Fs=100 牛×5米=500焦
若该物体重为 500牛,则这个过程中,重力做 多少功?
因为重力方向没有通过距离( S⊥G), 所以重力做功为 0。
例:有一物体重 100牛,把该物体从地面匀速提到高为 1米的桌面上,需要做多少功?如果将这个物体用 50牛 的力沿水平地面拖动 10米,需要做多少功?
例题选讲1
如图所示:有一质量为50g 的小球在桌 面上滚动里30cm 后落在地面上,桌高 80cm, 问重力对小求一共做里多少功?
分析:小球在水平桌面上滚
动时,小球没有在重力的方向
上通过距离,故重力没有做功;
小球在落向地面的过程中,重
G
力才对小球做了功
解: W=W 平移 +W 下落
h
= 0 + Gh = mgh
第一课时
举重运动员将 60千克的 杠铃举高 2米,有多少化 学能转化为杠铃的势能?
马拉着车行走 100 米,需消耗多少化 学能?
这些能量转化的多少 用什么来量度呢?
F
F S
S
一、功的含义 1.含义:
物体在力的作用下,并且在这个
力的方向通过一段距离,我们就说这 个力对物体做了功
手对车
做功
你领悟了吗?
不做功
起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起
思考:第二次与第一次比较说明了什么? 在力一样大时,功的大小跟物体沿力的 方向移动的距离成正比.
起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起
思考:第三次与第一次比较说明了什么? 在力的方向移动的距离一样大时,功的大 小跟物体受力的大小成正比.
二、功的计算
A. 不劳无功:物体没有受到力的作用,如冰球
由于惯性在冰面上通过一段距离;
B. 劳而无功:物体受到了力,但没有移动距离;
如推车而不动。
C.张冠李戴: 物体受到了力,同时物体也移动 了距离,但力的方向始终跟运动 方向垂直;如手提水桶水平移动
下列情况中,人有没有对所带的皮箱做功:
(×1)人用力提放在地上的皮箱,但没有提起
(√2)人再一次用力把箱子提起
(×3)人用力提着皮箱在原地不动 (×4)人提着箱子在水平路面上走了50米 (×5)人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上 (×6)人把箱子放在电梯上,电梯从1楼上升到10楼
(√7)人提着皮箱在电梯中上升
S与F同方向
静 S=0 止
竖 起
空 不做功 向
中上提来自做功S⊥F水 平 移 动
解: G=mg=60 千克×10牛/千克=600牛 W=Gh=600 牛×2米=1200焦
答:…..
杠铃的势能增加1200焦。
已知马车重 3000牛, 匀速行驶时,受到的 阻力为重力的 0.2倍, 马拉着车匀速行驶 100米,拉力做多少 功?
解:∵匀速行驶 ∴F=f=0.2G=0.2 ×3000牛=600牛
W=Fs=600 牛×100米=6 × 104焦
答:….. 此时是否马车的动能增加6×104焦?
不是。马对车做功消耗的能量转化为马和 车的动能以及各种摩擦产生的热能。匀速 行驶过程中,消耗的能量转化为各种摩擦 产生的热能。
三、功和能的关系
1、能:物体具有做功的本领,就说 物体具有能(单位:焦耳)
1 、做功的两个必要因素 1)作用在物体上的力 2)物体在力的方向上通过的距离
2、用W=FS 计算时,力和距离要一一对应。
3 、当竖直方向上克服重力做功时,为了简 便,我 们可以直接写作W=Gh
4、某足球运动员在水平方向用25牛的力,将 10牛的球沿水平地面踢出,踢出后球在地面上 滚了30米才停下来。在球滚动过程中,脚对球
解:∵匀速提升 ∴F1=G=100牛
又∵s1=1米 ∴W1=F1s1=100牛×1米=100焦
∵F2=50牛 s2=10米 ∴ W2=F2s2=50牛×10米=500焦
答:…..
注意:提升物体所做的功常直接用 W=Gh计算
举重运动员将 60千克的杠铃举 高2米,运动员对杠铃至少做 多少功? (g 取10牛/千克)
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