约2070字。
三、功
学习要求
1.理解功的概念,经历实验探究体验做功的过程,理解做功的两个必要条件,并能正确判断某个力是否做功。
2.知道功的公式,会对有关功的问题进行简单的计算。
3.知道功的单位“焦耳(J)”,并能在计算中正确应用。
4.通过观察、讨论和实验了解功的物理意义。
5.通过对实例的分析,体验并能知道做功是能量转化或转移的过程。知道使用任何机械都不能省功。
6.了解科学家进行科学探究的历史,进一步增强物理学习的兴趣,逐步形成献身科学的意识。
学习指导
1.做功的两个必要因素。
物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”是不同的,物理学中的做功必须要满足两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过一段距离。只有满足这两个条件,我们才说力对物体做了功。因此有三种情况物理学中是不承认做功的:(1)物体虽然受力,但未通过距离。例如人用力推墙壁,由于墙壁未移动,所以人未做功。(2)物体虽然移动了一段距离,但无外力作用。例如冰块在光滑的水平冰面上匀速滑动,虽然冰块在水平方向移动了一段距离,但水平方向上并无作用力,因此不做功。(3)力的方向与物体运动的方向垂直。例如人提水桶在水平方向上移动一段距离,由于人对水桶的作用力是竖直向上的,因而这个力也不做功。
2.功的大小。
功的大小等于力跟物体在该力方向上通过的距离的乘积。力对物体做功的多少只与这两个因素有关,与物体的运动状态(如竖直方向还是水平方向,匀速运动还是加速运动等)、物体的质量、支持面是否光滑无关。
3.功的单位是焦耳(J),1J表示1N的力使物体在这个力的方向上移动1m所做的功。焦耳是一个比较小的单位,将两个鸡蛋匀速举高1m做的功大约为1J
曲型范例
例1.下列四种情境中,人对物体做功的是
A提着水桶在水平地面上匀速前进
B举着杠铃原地不动
C用力搬石头但没有搬动
D推着小车前进
精析:判断一个力对物体是否做功,必须同时满足两个必要的因素,一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
全解:A选项中提水桶施力的方向是竖直向上,水桶的移动的方向为水平方向,虽然水桶受力了,也移动了距离,但是没有在力的方向上移动一段距离,所以没有对水桶做功。B选项对杠铃施力了,但没有移动距离,所以没有对杠铃做功。C选项中对石头施力了,但没有移动距离,所以没有对石头做功。D选项推小车向前施力,且小车在向前的方向上移动一段距离,所以对小车做了功。答案为D。
点评:通过对这个问题的解析,学生能进一步理解做功的两个必要因素。
例2.一列火车以20m/s的速度在平直的轨道上匀速行驶,整列火车受的阻力是9×104N,问这列火车行驶1min火车做了多少功?
精析:解此题时,首先注意火车做匀速直线运动,因此火车的牵引力和阻力是一对平衡力,则F=f,另外距离可以利用S=vt来求,最后可用公式W=Fs求出火车在这段距离中所做的功。
全解:由V=S/t得,S=Vt=20m/s×60s=1200m
根据:W=FS得
W=FS=fs=9×104N×1200m=1.08×108J
点评:本题不仅训练了功的计算,而且训练了由物体的运动状态来确定物体受力情况的思维过程。
活动与探究
资源评论
共有 0位用户发表了评论 查看完整内容我要评价此资源