1、第十一章第十一章 功和机械能功和机械能 第一节第一节 功功马拉车马拉车1.1.小车受到几个力的作用?小车受到几个力的作用?2.哪个力让小车前进了?哪个力让小车前进了?F支支F阻阻F 让小车让小车前进了前进了F支支F阻阻马拉车马拉车s1.1.物体物体受到几个力的作用?受到几个力的作用?2.哪个力让物体上升了?哪个力让物体上升了?F叉叉车托起货物车托起货物F 让货物让货物上升了上升了Fs推轮椅上坡推轮椅上坡1.1.轮椅轮椅受到几个力的作用?受到几个力的作用?2.哪个力让轮椅前进了?哪个力让轮椅前进了?F支支F阻阻F 让轮椅让轮椅前进了前进了一、力学中的功一、力学中的功总结以上实例,知道力总结以上实
2、例,知道力F F让物体运动了,我们就说让物体运动了,我们就说这个力对物体做了功。这个力对物体做了功。FF支支F阻阻F支支F阻阻一、力学中的功一、力学中的功1功:功:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的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,这个力对物体做了功。方向上移动了一段距离,这个力对物体做了功。作用在物体上的力作用在物体上的力物体在力的方向上移动的距离物体在力的方向上移动的距离二者缺一不可。二者缺一不可。2.必要因素必要因素s一、力学中的功一、力学中的功一、力学中的功一、力学中的功搬而未起(搬而未起(a)提着滑板在水平路提着滑板在水平路面上前行面上前行(c)讨论:讨
3、论:1.画出物体受力图。画出物体受力图。2.以上哪些图有力对物体做功?以上哪些图有力对物体做功?3.以上哪些图没有力对物体做功?为什么?以上哪些图没有力对物体做功?为什么?物体在绳子拉力的物体在绳子拉力的作用下升高作用下升高(d)小车在推力的作用下向前运动小车在推力的作用下向前运动了一段距离了一段距离(e)光滑水平地面上滚动光滑水平地面上滚动的球的球(b)没有做功劳而无功没有做功劳而无功s0F0分分 析析 搬而未动搬而未动没有做功不劳无功没有做功不劳无功分分 析析s 0F=0光滑水平地面上滚动光滑水平地面上滚动的球的球(b)没有做功劳而无功没有做功劳而无功分分 析析F 0s 0力的方向与运力的
4、方向与运动方向垂直动方向垂直提着滑板在水平路面上前行提着滑板在水平路面上前行3不做功的三种典型情况不做功的三种典型情况1有力,但是在力的方向上通过的距离为零。有力,但是在力的方向上通过的距离为零。即:即:F0,s02有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用。有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用。即:即:F=0,s 03有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂 直的。即:直的。即:F0,s 0,且且F与与s相互垂直。相互垂直。一、力学中的功一、力学中的功功力功力距离距离 二、功的计算二、功的计算1功等于力和物体在力的方向上通过的距功等于力和物体在力的方
5、向上通过的距离的乘积。离的乘积。W=Fs公公 式式2功的单位和物理意义。功的单位和物理意义。牛牛N 米米 m焦耳焦耳J即:即:1 J1 N m二、功的计算二、功的计算 W=Fs物理意义:物理意义:1 N的力使物体在力的方向上通过的力使物体在力的方向上通过1 m的距离时所做的功为的距离时所做的功为1 J。单位:牛米单位:牛米专有名称:焦耳专有名称:焦耳 简称焦简称焦 符号符号 J 焦耳焦耳(J.P.Joule,1818-1889)(J.P.Joule,1818-1889)是英国物理学家。焦耳的主要奉献是英国物理学家。焦耳的主要奉献是测定了热和机械功之间的当量关是测定了热和机械功之间的当量关系系.
6、此外此外,他在电学和磁学方面也有他在电学和磁学方面也有奉献奉献,而且对蒸汽机的开展做了不而且对蒸汽机的开展做了不少有价值的工作。人们为了纪念他少有价值的工作。人们为了纪念他对科学开展的奉献对科学开展的奉献,将功和能量的将功和能量的单位以他的名字单位以他的名字“焦耳来命名。焦耳来命名。焦耳(J.P.Joule,1818-1889)信息窗例例1在水平地面上,用在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉着的力沿水平方向拉着重为重为100N的小车前进的小车前进5m,拉力做的功是多少?重,拉力做的功是多少?重力做功多少?力做功多少?:G=50N,F拉拉=50N,s=5m求:求:W拉拉,W重重,即即拉力做的功
7、是拉力做的功是250J,重力做功,重力做功0J.练一练练一练解:解:W拉拉 F拉拉s 50 N5 m 250J 因为重力方向没有移动距离所以因为重力方向没有移动距离所以W重重 0J本课小结本课小结第七章第七章 第节第节 重力重力水往低处流水往低处流抛出去的物体往下掉抛出去的物体往下掉想想议议想想议议你知道以下这些现象吗?你知道以下这些现象吗?产生这些现象的原因是产生这些现象的原因是什么呢?什么呢?一、重力:由于地球的吸引而使物体受到的一、重力:由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力,用字母力叫做重力,用字母G表示。表示。地球附近的所有物体都受地球附近的所有物体都受到重力的作用。到重力的作用。你
8、还能举出几个例子来证你还能举出几个例子来证明重力的存在吗?明重力的存在吗?如果没有重力我们的生活如果没有重力我们的生活会是什么样子?会是什么样子?大量的生活经验告诉我们,质量不同的物体所受大量的生活经验告诉我们,质量不同的物体所受的重力不同。举起他们的感受也不同。的重力不同。举起他们的感受也不同。我们如何找出地球附近的物体所受的重力跟它的我们如何找出地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系呢?质量之间的关系呢?实验实验探究重力大小跟质量的关系探究重力大小跟质量的关系1用什么工具测量重力?用什么工具测量重力?弹簧测力计弹簧测力计如何测量重力的大小?如何测量重力的大小?把质量的钩码挂在弹把质量
9、的钩码挂在弹簧测力计上,静止时,弹簧测力计上,静止时,弹簧测力计的示数等于钩码簧测力计的示数等于钩码所受的重力大小。所受的重力大小。2逐次增挂钩码,分别测出它们所受重力,并记逐次增挂钩码,分别测出它们所受重力,并记录在表格中录在表格中质量质量 m/kg重力重力 G/N进行实验进行实验3画出重力跟质量关系的图象画出重力跟质量关系的图象质量为横坐标,重力为纵坐标质量为横坐标,重力为纵坐标实验结论:实验结论:1 1物体受到的重物体受到的重力大小跟它的质量成力大小跟它的质量成 关系关系2物重跟质量的物重跟质量的比约等于比约等于_。正比正比10 N/kgm/kgG/N0二、重力的大小二、重力的大小1物体
10、所受的物体所受的重力重力与物体的与物体的质量质量成正比。成正比。2gmG或或mgG 3 g=9.8 N/kg。它表示质量为它表示质量为1 kg 的物的物体所受到的重力是体所受到的重力是9.8 N。为计算方便在粗为计算方便在粗略计算时可取略计算时可取g=10 N/kg。例题一辆汽车的质量是例题一辆汽车的质量是3 t,那么这辆汽车受,那么这辆汽车受到的重力是多少?到的重力是多少?g=10 N/kg:m=3 t=3 000 kgg=10 N/kg求:求:G解:解:由重力计算公式得由重力计算公式得G=mg=3 000 kg10 N/kg=30 000N答:质量为答:质量为3 t的汽车重力是的汽车重力是
11、30 000 N。想想议议想想议议如何描述重力的方向?如何描述重力的方向?重力的方向总是重力的方向总是竖直向下竖直向下的。的。三、重力的方向三、重力的方向 重力的方向重力的方向竖直向下。竖直向下。重力方向竖直向下的应用重力方向竖直向下的应用铅垂线铅垂线 铅垂铅垂线线 水平仪水平仪想想议议想想议议我们平时说的我们平时说的“下,到底指下,到底指的是什么方向?的是什么方向?FFG地球吸引物体的每地球吸引物体的每一个局部。一个局部。作用效果上就好似作用作用效果上就好似作用在某一点上的一个力。在某一点上的一个力。四、重心四、重心质地均匀、外形规那么物体的重心质地均匀、外形规那么物体的重心在它的几何中心上
12、。在它的几何中心上。小实验小实验用一根细线栓一块橡皮,用一根细线栓一块橡皮,甩起来,使橡皮绕手做甩起来,使橡皮绕手做圆周运动。这时,你会圆周运动。这时,你会觉得橡皮要用先拉住才觉得橡皮要用先拉住才不会跑掉。不会跑掉。月亮也绕着地球转动,月亮也绕着地球转动,它们之间有没有力呢?它们之间有没有力呢?五、重力的由来五、重力的由来 牛顿研究后提出:宇宙间任牛顿研究后提出:宇宙间任何两个物体,大到天体,小何两个物体,大到天体,小到灰尘之间,都存在互相吸到灰尘之间,都存在互相吸引的力,这就是引的力,这就是万有引力万有引力。重力正是源自地球对它重力正是源自地球对它附近物体的万有引力。附近物体的万有引力。重力重力