九年级物理15.1功课件

焦耳简介：
பைடு நூலகம்
焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生 于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。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。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰 出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁 学方面的研究，后转向对功热转化的实验 研究。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。
2、通常在下列三种情况下，对物 体没有做功：
① 物体在运动方向上没有受到 力的作用，由于惯性通过了一 段距离，没有力对物体做功。
② 物体受到力的作用，但物体 静止不动，在力的方向上没有 通过距离，这个力对物体没有 做功 ③ 物体受到力的作用，物体也 在运动，但运动方向与力的方 向始终垂直，即物体在力的方 向移动距离为零，这个力对物 体没有做功
请你判断在图11-30所示的几种情景 中，人做功了吗？为什么？
(a) 女孩把一箱报刊搬起来 有力F ,有距离s 且是在F的方向上通过的s
（做功）
（b）学生背着书包在水平路面上匀 速前进
（不做功）
有力F 有距离s 但F、s的方向垂直 （劳而无功）
(c) 虽然司机费了九牛二虎之 力，汽车还是纹丝不动 有力F，无距离s （不做功）（劳而无功）
７．使用杠杆、定滑轮、动滑轮、轮轴
等简单机械，将同一重物匀速提升．若 机械的摩擦 和自重均不计，下列说法中 正确的是 ( ) A．因为使用定滑轮不能省力，所以使 用定滑轮比使用杠杆做功多 B．因为使用动滑轮要费距离，所以使 用动滑轮比使用定滑轮做功多 C．因为使用动滑轮要费距离，所以使 用动滑轮比使用杠杆做功多 D．使用它们做的功一样多
（d）运动员踢了足球一下，球 在草地上滚动一段距离 有距离S，无力F
（不做功） （无劳无功）
例题1
下列哪种情况有力对物体做了功 A、小车在光滑水平面沿着惯性做匀 速直线运动 B、举重运动员把杠铃举在头顶不动 C、小民提着水桶在水平路面上行走 D、物体沿斜面滑下
例2、甲同学用10N的水平拉力 将重300N的箱子沿水平地面匀 速移动了10m，乙同学将这只 箱子匀速举高2m，甲同学做功 _____J，乙同学做功____J。
１．做一做
（1）按图11-27所示方式，每次在小 车上放不同数量的砝码，用弹簧测力 计分别测出小车及车上砝码所受重力 G （2）用弹簧测力计沿斜面方向匀速拉 动小车，分别测出拉力的大小F （3）用刻度尺测出小车通过的距离s、 上升的高度h （4）把测量结果记录在下表中
2、议一议 分析、比较表中的实验数据，从 中能得到什么结论
（二）功
1、含义：在物理学上，把力与 物体在力的方向上通过距离的 乘积称为机械功，简称功。 2、公式表示：W = Fs
3、国际单位：
牛· 米（N·m）— 焦耳（J） 1J = 1 N· m “1J”的物理含义：1N的力作用在 物体上使物体在力的方向上移动的距 离为1m，则该力对物体做的功为1J。
4、1J的功多大呢？
（三）、做功的必要条件
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
说明
1、要判断某个力有没有做功，必须 同时考虑是否满足做功的两个必要条 件，缺一不可。 例如：运动员把杠铃举在头顶不动。 虽然用力，但是没有沿这个力的方 向移动距离，所以不做功。
例题5
一个同学用120N的力，将一个4N的足 球踢到25m远处。对他踢球时做功的 情况，下列说法种中正确的是 A、做功3000J B、做功100J C、没有做功 D、做了功，但条件不足，无法计算
课堂训练： 1．下列几种情况，力对物体做功的是（） A．人用力推桌子，桌子不动 B．人从一楼上到三楼 C．运动员举着杠铃不动 D．起重机吊着重物沿水平方向移动 2．用20N的水平踢力将水平地面上重30N 的足球踢出，球在水平方向运动5m，则 踢力做的功是 ( ) A．100J B．150J

12．一支步枪，枪筒长0．8m,
火药燃烧时产生的高压气体对子 弹的平均推力是2000N，子弹离 开枪口在空中飞行了500m后落 在地面上，求高压气体对子弹所 做的功是多少?
提出问题
通过对不同机械的研究，我们注意到： １．利用动滑轮提升重物可以省力，但手拉 绳移动的距离比重物上升的距离长； ２．用扫帚扫地，虽然费力，但手只需运动 较小的距离，就可使扫帚在地上扫过一大 片． 说明：省力的机械费距离，省距离的机械 费力． 问题：有没有既省力又省距离的机械呢？
（一）探究斜面
5．如图所示，直径为d的圆筒上绕着绳子， 某同学用恒力F拉着绳子的自由端使圆筒 在地上滚动，则他使圆筒滚动一周所做的 功是 ( ) A．πdF B．2πdF C．4πdF D．0
6．如图所示，将一物体分别沿着光滑斜 面AO和BO匀速拉到顶端O点，已知 AO<BO，所用拉力分别是F1和F2，拉 力所做的功分别是Wl和W2，则 ( ) A．Fl＞F2，Wl＝W2 B．Fl＞F2，W1 >W2 C．F1＝F2，W1＝W2 D．F1<F2，W1＝W2
例题3
如图，用水平力F拉物体A在光滑水平面上 沿直线移动s，做功W1；用同样大小的力F 拉物体B在粗糙的水平面上沿直线也移动s， 做功W2；用同样大小的力F拉物体C在斜面 上沿直线也移动s，做功W3。你能比较W1 和W2和W3的大小关系吗？
F A 光滑平面 F B
F
C 斜面
粗糙平面
例题4
重2N的物体从倾角为30。、长为2 米的斜面顶端滑下，滑下斜面后 又沿水平方向滑行1米停下。求整 个过程中重力所做的功。
８．力学里的功包含两个必要因 素：一是______；二是______· ９．把一个鸡蛋举高2m，做的功 大约是_____J． 10．用20N的水平拉力把重为 100N的物体沿水平桌面拉动2m， 拉力所做的功为___J，重力做的 功为_____J
11．用手将重1N的砝码提高 0．5m，做功W＝_____J，若用 动力臂是阻力臂2倍的杠杆将上述 砝码提高0．5m，不计摩擦和杠 杆重，则拉力F＝____N，拉力通 过的距离s=____ m，拉力做的功 W＝___J．
3．下列关于功的说法中，正确的是
(
)
A．力越大，力做的功越多 B．距离一定，力越大，力做的功越多 C．力越大，距离越大，力做的功越多 D．以上说法都不对
4．下面关于做功的几个判断中，哪个
是正确的? ( ) A．起重机将货物吊起时，起重机的拉力 对货物做了功 B．人用力托着一箱货物站着不动时，人 对货物做了功 C．汽车载着货物在水平公路上行驶时， 汽车对货物向上的支持力做了功 D．某个人将铅球推出，铅球落地后在水 平地面上滚动时，重力对铅球做了功
(四)运用功的公式必须注意的几个问题： Ⅰ、公式中的F与S必须在同一直线上； Ⅱ、公式中F的单位必须是（N）S的单位 必须是（m），那么功的单位才是（J）； Ⅲ、F、S必须具有同时性： 即S必须是F一直参与下物体在力的方向上 移动的距离。 Ⅳ、 F、S必须具有同一性： F、S是指同一物体受到的力和在力的方向 上运动的距离。
测量 次数 ① ② ③ F/N s/m G/N h/m Fs/(N· Gh/(N· m) m)
3、实验结果
（1）F﹤G，s﹥h （2）Fs与Gh近似相等 说明：使用斜面时，省力但不省距离 思考：以上实验能否用滑轮、杠杆等 机械，得到的结论各是什么？ 如不考虑摩擦等阻力的影响，大量实 验表明：既省力又省距离的机械是没 有的。