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3.2能量转化的量度(功)

发布时间:2014-01-23 16:54:07  

如果物体受到力的作用,并且在这个力的方向上 通过了一段距离,我们就说这个力对物体做了功 ;力做功也常说成物体做功 人的推力F对车做了功,也可以说人对车做了功 功的大小用来描述能量转换的多少,如人对车做 功多少,表示人的化学能就有多少转化为车动能

做功的两个必要因素:
1.作用在物体上的力( F )

做功的两 个因素缺 一不可!

2.物体在力的方向上通过的距离( S )

(1)从地上捡起篮球 有F,S

有F无S (2)托着篮球在原地不动

(2)双手托着篮球向上跳起 (4)篮球在空中飞行一段距离

有F,S

有S无F

S=0

S与F同方向

S⊥F

静 不 止 做 空 功 中

竖 直做 上功 提

水 不 平 做 移 功 动

你领悟了吗?

有力无距离不做功

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

力和物体运动方 向垂直时力不做功

从上述现象归纳出几种不做功的情况
1.物体由于具有惯性移动一段距离, 不受力的作用(有S无F)
2.只受力的作用,但没有移动距离(有F无S)

3.物体受到力的方向与物体移动的 方向垂直(有F有S,但F┷S)

1.如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( B )

2.一个小球受到力的作用,同时又前进了一段距 离,以下说法正确的是( C ) A、作用力对小球一定做了功 B、作用力对小球一定没有做功 C、作用力对小球可能做了功 D、以上说法都不对

功的公式及单位
1.科学上规定,功等于力跟物体在力的方向上通 过的距离的乘积。

功的公式: 功 = 力×距离
注意:S是F方 向上的距离

W = F × S 牛 米
1焦耳=1牛· 米

2.功的单位:焦耳,简称焦(J)

(1焦的意义: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)

焦耳是英国物理学家。焦耳从小体弱不 能上学,在家跟父亲学酿酒,并利用空 闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学 和磁学,对实验特别感兴趣。后来成为 英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学 家。1866年由于他在热学、电学和热力 学方面的贡献,被授予英国皇家学会柯 普莱金质奖章。

1.把一个苹果举高1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? F=5N 解:∵F=100牛, s=5米 ∴W=Fs=100牛×5米=500焦 若该物体重为500牛,则此过程中,重力做多少功 ?
0焦 因为重力方向没有通过距离(S⊥G) 如果把该物体匀速举高1.5m,他做了多少功?

功的计算:

答:需要做500焦耳的功

10m

解:∵F=G=500牛, s=h=1.5米 ∴W=Fs=Gh=500牛×1.5米=750焦
答:需要做750焦耳的功

注意:提升物体所做的功常直接用W=Gh计算

2.龙清泉把160千克的杠铃从地 面匀速举高到2米的高度时,至

少 需要做多少功?(g取10牛/千克)

解:F=G=mg =160千克×10牛/千克=1600牛 W=Fs=1600牛×2米=3200焦
答:…..

消耗的化学能约为3200焦。 杠铃的势能增加3200焦。

1、在北京奥运会上,美 国队获得冠军,当家球 星科比贡献巨大.科比从 地板上捡起一个篮球到 扣篮的过程中,对篮球做 了18.3焦的功,篮筐的高 度为3.05米,则科比对篮 球至少施加了多少牛的 力?

功和能的关系:
1.物体具有做功的本领,是因为它具有能;
2.做功的实质是能量转化的过程,力对物 体做了多少功,就有多少能量发生转化; 3.因此,可以用功来量度能量转化的的多 少,能量的单位和功一样,也是焦耳。

功的练习:
1.如右图,人提着重100N的桶,沿楼梯 从一楼上到三楼,人对桶做了多少功? 此时桶的势能增加了多少焦? 2.某同学在水平方向用25牛的力,将 10牛的物体沿水平推动,结果向前推 动了20米。在推物体的过程中,人对 物体所做的功为( B ) A.750焦 B.500焦 C.250焦 D.0 3.用10牛竖直向上的拉力,使放在水平地面上重 为8牛的物体竖直向上移动了2米,则拉力做功为 多少?克服重力做功为多少?

4.用100N的力踢一个重10N的皮球,皮球在地面 滚动 上向前水平地滚了50m,则在整个过程中 ,脚对皮 球做的功( D E ) A.5000J B.500J C.5500J D.无法计算 E.0J 5.一颗重为0.2牛的子弹从枪膛中水平射出,子 弹在枪膛中受火药爆炸后产生气体的平均作用 力是600牛,枪膛长60厘米,子弹从枪膛射出后 整个 飞行1200米。则在飞行过程中,气体对子弹做 的功为( C A ) A.0焦 B.120焦 C.360焦 D.7.2x105焦 6.木工用100N的力拉锯,锯条移动的距离为 50cm,每推或拉一次,锯条深入木头2cm,要把厚 40cm的木头锯断,他需做多少功? 解:s=0.5m×20=10m W=Fs=100N×10m=1000J

7.小强的身高只有165cm,质量却有80kg,每天放 学背着10kg的书包爬上约20m高的6楼,总是累得 他气喘吁吁。(g=10N/kg)求: ①小强上楼过程中要对书包做多少功? ②小强上楼过程中克服总重力做功的是多少? 8.某同学用120N的水平拉力将重250N的木箱在 水平地面上推动了6m,然后再用肩膀将木箱扛上 5m高的楼上,接着肩扛着木箱在平直的走廊上走 了8m,这位同学对木箱共做功_______J. 解:W1=Fs=120N×6m=720J W2=Fs=Gh=250N×5m=1250J W=W1+W2+W3=1970J
W3=0

1.如图所示,小明和小强分别用沿水平方向的力F1. F2推A、B两个木箱,A木箱加速前进,B木箱匀速前进 ,使它们沿着推力的方向移动的距离分别为S1.S2, 对它们所做的功分别为W1. W2,且S1=S2,F1=F2,则 下列说法正确的是( C ) A.W1<W2 B. W1>W2 C.W1=W2 D.无法比较

2.如图所示,小明和小强分别用沿水平方向的力 F1、F2推A、B两个木箱,使它们沿着推力的方向 移动的距离分别为S1、S2,对它们所做的功分别 为W1、W2,且W1=W2

。则下列说法正确的是( D ) A.如果F1>F2,则S1>S2; B.如果F1<F2,则S1<S2; C.如果F1=F2,则S1>S2;D.如果 F1=F2,则S1=S2


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