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初三科学3.2-1

发布时间:2013-11-15 10:53:01  

一、教学目标
1、理解功的概念,知道做功的两个必要因素, 2、理解能的转化跟做功的关系, 3、知道功的计算公式,知道功的单位,初步掌 握功的计算方法。 二、教学重点与难点 重点:功的概念,功的两个必要因素,功的计算 公式,单位及有关计算。 难点:功的概念,能的转化跟功的关系。 三、教学过程

运动员的化学能→杠铃的势能

化 学 能 势 能

能量如何转化?

化学能→动能和热能

能 量 如 何 转 化?

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?

思考与讨论:从力和运动的角度分析,举 重运动员向上举杠铃和马向前拉车两种情 况有什么共同特点?

F

S

F S

杠铃和马车都受到力的作用,并且都在 力的方向上发生了移动,即在力的方向 上移动了一段距离。 我们就说这个力做了功,常说物体做功。
如运动员作用在杠铃上的力对杠铃做功, 也可以说运动员做了功

一、做功的涵义
--------物体在力的作用下,沿力 的方向通过了一段距离,我们就说 这个力对物体做了功。

F
S

1、做功的两个必要因素: ①


作用在物体上的力
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 !

F
S

手对车 做功

静止 手对书 不做功

推车未动 人对车 不做功

2、做功和“做工”、“工作”的区 别:
塔式起重机下挂重物,当重物 ①静止不动; ②匀速向上运动; ③沿水平方向匀速移动三种情形中, 钢索的拉力是否做功?是否在做工?

做功时, 两个必要 因素却一 不可。

S与F同方向 竖 静 S=0 直 止 不 做 向 空 做 功 上 中 功 提

S⊥F 水 不 平 做 移 功 动

你领悟了吗?

有力无距离不做功
冰柱在光滑的冰面上滑动

有力无距离不做功

没有力对它做功

力和物体运动方 向垂直时力不做功

三种情况下不做功
1、有力没有距离不做功。
如:拉而不动

2、有距离没有力不做功。
(如:物体在光滑水平面上靠惯性滑动) 3、通过的距离与力的方向垂直不做功。

判断下列各情况中,力对物体是否做功,如果没 有做功请说明原因: 1.在草地上滚动的足球,支持力对球 。 2.手提一桶水在水平面上运动一段距离,拉力对 桶 。 3.一只苹果从树上落下过程中,重力对它 。 4、小球被踢出去后,由于惯性在光滑的水平面上 滚动,外力对球 。 5、悬挂着的电灯,电线拉力对电灯 。 6、举重运动员举起杠铃过程中,举力对杠铃 。 7、钢笔在纸面上写字中,纸面的摩擦力对钢 笔 。

2、下列哪种情况做了功 ( ) A、依靠惯性在

光滑水平面上运动的小车。 B、举重运动员举着杠铃静止不动。 C、某人提着水桶在水平路面上行走。 D、登山运动员登山。 3、下列情况下人对物体没有做功的是 ( A、把一箱苹果搬上楼, B、提着书包乘电梯上楼 C、推大箱子没有推动, D、人提着水上楼。



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.

思考:第三次与第一次相比说明了什么? 在距离相同时,功的大小跟作用在 物体上的力成正比,

2、功的计算
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) (焦) 1焦耳=1牛顿· 米 3、功的单位:焦耳

1焦耳的意义: 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

1、把两只鸡蛋举高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焦耳左右

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:∵F=100牛、s=5米 ∴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2: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?
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:提升物体所做的功可直接用W=Gh计算。 常称为:克服重力做功。

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)
已知: G=mg=60千克×10牛/千克=600牛 h= 2米

求:W。
解: W=Gh=600牛×2米=1200焦

答:…..
杠铃的势能增加1200焦。

例3:一名运动员把重为50牛的铅球用300牛的 力沿水平方向推出,若测得这次投掷的成绩为8 米,则运动员对铅球做的功为( ) A 400焦 B 2400焦 C 2800焦 D 无法计算

讨论:结合举重和马拉车等事例,谈谈能量的 转化与做功的关系? 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) 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)怎样才算做功(做功的两个必要因素)

? 1、物体要受力的作用 ? 2、物体要在力的方向上通过一定的距离

(二)怎样计算功
1、功的公式:功=力×距离 W=F· S 2、功的单位:焦耳(焦)1焦耳=1牛顿· 米

1、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 所做的功为( ) A、750焦 B、300焦 C、450焦 D、0 2、一个同学用120牛的力,将一个4牛重的足 球踢到25米远处,对他踢球是做功的情况, 下列说法正确的是 ( ) A、做功3000焦 B、做功100焦 C、没有做功 D、做了功,但条件不足,无法计算

3、已知甲物体在光滑的水平面上运动,乙物体在粗糙 的水平面上运动,现用相同的水平推力,分别是甲、乙 两个物体沿力的方向移动相同的距离,两次推力所作的 功分别是W甲、W乙,则( ) A、W甲>W乙 B、W甲<W乙 C、 W甲=W乙 D、条件不足,无法确定

4、放在水平地面上重1000牛的箱子,在一个水 平推力作用下移动了3米,松开手以后,箱子又 往前运动了1米,已知推力F对箱子一共做了60焦 耳的功。
求:(1)推力F为多大? (2)重力和地面支持力对箱子做了多少功?


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