苏科版九上物理 第十一章 第三节 功 导学案
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第三节功(1)
学习目标:
1、通过探究斜面知道没有既省力又省距离的机械进而认识功的概念。
2、理解做功的两个必要因素。
认识在什么情况下对物体做了功。
在什么情况下没有做功。
3、理解计算功的公式和单位,并会用功的公式进行计算。
学习过程:
一、回忆并讨论:
1、你知道哪些机械使用时省力?哪些机械省距离?
答:
2、有没有既省力又省距离的机械呢?谈谈你的认识?
答:
二、活动探究斜面:
1、做一做:按P14图11-27进行实验,并在下面空白处自行设计表格记录数据。
2、讨论:分析比较表中的实验数据,你能从中得到什么结论
结论:____________________________________________________________
三、功:
1、①定义:_______________________________________________________
②功的公式:______________________
③功的单位及符号:________________
④1J的物理意义:_________________
2、做功的两个必要条件:________________________;_____________________。
请你判断图11-30所示的几种情景中是否做功?为什么?
(a)________________________;(b)________________________;
(c)________________________;(d)________________________。
请你自己举例说明“做了功”和“没有做功”的例子向大家交流。
________________________________________________________________
在光滑的水平冰面上滑动的冰球是否做功?________________________
3、例题:张明同学将质量为10kg的水桶从离井口4m的深处提到井口,在这一
过程中,张明对水桶做了多少功?
解:
四、总结和巩固:
1、要判断力是否对物体做功的关键是什么?
答:关键要看是否满足做功的两个必要因素.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,两者缺一不可.下列三种情况对物体都没有做功:
⑴物体移动了一段距离,但没有受到力的作用.例如物体在光滑水平面做匀速运动.在
水平方向没有受到阻力,也没有受到动力,物体由于惯性而运动,因而没有力对物体做功.
⑵物体受到力的作用,但没有沿力的方向通过距离,例如,用力推车,车没有推动.推车
的力没有对物体做功.又如,一个人举着重物不动,他对重物的举力没有对重物做功.
⑶物体受到了力的作用,也通过了距离.但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直.
例如,手用竖直向上的拉力提水桶,沿水平方向移动距离,水桶没有在竖直方向上移动距离,这个拉力也没有对水桶做功.
2、利用功的计算公式计算时,应注意些什么?
答:利用W=Fs
的“F”是哪个力;其次要注意s应和F
公式中的s必须是物体在力F
万不能“张冠李戴”.
课堂反馈:
课本P16 1、2、3
课后练习:
班级姓名
1.做功的两个必要因素是: (1) ,(2) 。
2.从“探究斜面”实验我们看出:利用斜面提升重物可以省 ,但不能省 .利用其
他机械也可以得到类似的结论:省力的机械费 ,省距离的机械费 .
3.马用200N 的力拉着重为1500N 的车子,在水平路面上匀速前进了100m ,拉力对车做
的功为 J ,重力对车做的功为 J .
4.在水平桌面上,将重为20N 的木块沿直线匀速向前推了5m ,所用的推力为4N ,撤去
推力后,木块由于惯性又前进了1m ,则推力所做的功是 J ,重力所做的功为 J .
5.用200N 的推力对车做600 J 的功,小车在推力的方向上移动 m 的距离.
6.2008年北京奥运会,中国体育代表团在举重项目上取得了8块金牌. 仔细观察举重奥
运冠军,他们的身高相对而言都比较矮.你认为身高矮在举重项目中有什么优势吗? 答:
7.正方体物块的重力为100N ,边长为1.2m ,人用50N 的水平推力使物体匀速移动了一
段距离(如图1),推力做的功是_______J ,重力做的功是_______J .
图1 图2 8.如图2物体A 以2 cm/s 的速度,在水平地面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示
数为3N ,水平拉力F = N ,物体A 受到的摩擦力f = N ,2s 内拉力F 做的功
W = J .(不计轮与绳之间的摩擦)
9.一位同学体重为500N ,他用力将一个重为100N 的木箱搬上了6m 高的三楼,则这位同学克
服物体的重力做的功为 J ,克服自身重力做的功为 J ,他一共做了 J 的功.
10.把掉在地面上的一个苹果捡回桌面,克服苹果重力做的功最接近于 ( )
A .0.01J
B .0.1J
C .1J
D .10J
11.下列运动中的物体,没有..
力对其做功的是 ( ) A .在光滑水平面上做匀速直线运动的物体 B .在高速公路上沿直线高速行驶的小轿车
C .从高处自由下落的雨滴
D .被匀速吊起的货物
12.如图3所示AB 、AC 、AD 为三个光滑面,其中AD 为曲面。
物体由A 点分别沿着三
个面滑下时,重力所做的功 ( )
A .沿着A
B 面做功最少 B .沿着A
C 面做功最多
C .沿着A
D 面做功最多 D .重力做功一样多
13.某人用100N 的力把一个质量为 4kg 的铅球推到5m 远的地方,他在推铅球时做的功是
图3 F A
A.0J B.196J C.500J D.条件不足,无法确定()14.一石子从空中掉入水里,在水里下落的高度等于在空中下落的高度,则重力对石子所做的功应是()
A.在空中大B.在水里大C.一样大D.无法确定15.一辆重为6×104N的载重汽车以10m/s的速度匀速驶上一个长为500m的斜坡,已知汽车的牵引力为4.8×103N,求:
(1)汽车从斜坡底端开到顶端所需的时间.
(2)汽车的牵引力做的功.
16.抽水机把10 m3的水从矿井抽到地面,做了4.9×106J的功,这个矿井有多深?
17.木工用F=100N的力拉锯,锯条移动的距离s=50cm,每拉一次据条深入木头的距离为3mm,要把厚30cm的木板锯断,他需要做多少功?
18.如图4所示,有一个质量为100g的小球从桌面上的A点滚到B点后落到地面上的D 点,已知AB=50cm,BC=80cm,CD=30cm,问重力一共对小球做了多少功?
图4
第三节功(2)
学习目标:
1、进一步理解做功的两个必要因素,会分析一些做不做功的实例.
2、理解功的计算公式,并会熟练运用功的公式进行有关的简单计算.
学习过程:
一、回忆练习
1.做功的两个必要因素是:(1),(2)。
2.功的计算公式:;功的国际单位:。
二、功的计算
例1一起重机将重为1.2×104N的钢材竖直匀速提升3m后,又沿水平方向匀速移动5m,在整个过程中起重机对钢材做的功为J.
闯关点拨钢材的运动分为两个阶段:其一是匀速提升3m,该过程拉力对钢材做了功;其二是水平移动5m,该过程起重机没有对钢材做功.
分析和解
例2 如图甲所示,物体A以2cm/s的速度,在水平地面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为3N,水平拉力F=__________N,物
体A受到的摩擦力f=__________N,2s内拉力F做功
W=__________J.(滑轮、弹簧测力计的重力以及滑轮
与绳的摩擦不计)
闯关点拨求物体A受到的摩擦力大小
可分别对动滑轮和A物体进行水平方向
上的受力分析,如图乙所示.
解
[变形题]如图所示,A物重100N,在力F的作用下,以5cm/s的速度在水平面上匀速向右运动,此时弹簧秤的示数为10N,则A物体受到的摩擦力是_________N;拉力F为_________N;拉力在10s 内所做的功为_________J.甲
乙
车的牵引力为3×103N,右为他乘车到达目的地时的
车费发票。
求:
(1)出租车行驶的时间。
(2)出租车行驶的速度。
(3)出租车在这段时间内所做的功。
闯关点拨由车费发票可知,出租车行驶的时间应为
下车时间减去上车时间;要求行驶的速度,应找到
行驶的路程即票面上的里程和行驶的时间;而出租
车在这段时间内做的功W=Fs,因车匀速行驶,牵
引力F题目中已给出,利用票中的里程s,代入公式即可算得.
解
课堂反馈:
1.晓亮同学从地面走上10m高的四楼教室,估计他克服重力做的功为()
A 500W
B 500J
C 5000W
D 5000J
2.在举重比赛时,一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶,第二阶段使杠铃在空中停留3s。
下列关于运动员对杠铃做功的说法,正确的是( )
A.他在第一阶段内没做功B.他在第二阶段内没做功
C.他在两个阶段内都没做功D.他在两个阶段内都做了功
3.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。
关于拉力所做的功,下列说法中正确的是()
A.在粗糙地面上做功较多B.在光滑地面上做功较多
C.两次做功一样多D.条件不够,无法比较两次做功的多少
4.为办好江苏省运动会,我市正在兴建大型体育场.施工人员用挖掘机开挖地基.挖掘机每次可将0.8m3体积的泥土举高3m再水平移动5m倒入卡车货箱,此过程中挖掘机对泥土做
了多少功?(泥土密度为1. 5 ×103 kg/m3,g取l0N/kg)
课后练习:
班级姓名
()1.在下面的哪个情景中,人对物体做了功
A.小华用力推车,但没有推动B.小强举着杠铃静止不动
C.小悦背着书包静立在原地D.小翔把一桶水从井中提起
()2.下图所示的情景中,所述的力对物体有做功的是
熊猫用力举着杠铃不动用力拉绳匀速提升重物用力搬石头没搬动用力提着水桶沿水平方向移动
A B C D
()3.下列现象中,力没有
..对物体做功的是
A.用力将铅球掷出B.将书包背上楼
C.骑自行车匀速前进D.人提着水桶在水平路面上行走
()4.下列数据最接近实际的是
A.一个苹果重约0.1N B.初中物理课本的宽度约18.5cm
C.一块橡皮从课桌表面掉到地上的时间约4s
D.一名初中生从一楼上到二楼所做的功约150J
()5.跳绳是今年体育考试新调整的项目。
小强同学每跳起一次,克服重力做的功最接近
A.3J B.30J C.300J D.600J
6.粗糙水平面上有一个重为50N的物体,用10N的水平推力使其在10s内匀速前进了20m,则在此过程中
A、推力做了1000J的功
B、推力做了200J的功
C、重力做了1000J的功
D、摩擦力为50N
()7.一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了30m.在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为
A.3000J B.500J C.150J D.0J
()8.下列机械中,能省功的机械是
A、扳手
B、天平
C、剪刀
D、以上三个均不省功
()9.林雨将掉在地上的物理课本捡回桌面,所做的功最接近于
A.0.02J B.O.2J C.2J D.20J
()10.下列关于力做功的说法,正确的是
A.人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子做了功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功
C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车没有做功
D.过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功
( )11.如图所示,在粗糙程度相同的表面上,用大小相等的拉力F ,沿不同的方向
拉物体运动相同的路程s ,则下列关于拉力做功的判断中正确的是
A .甲图中的拉力做功最少
B .乙图中的拉力做功最少
C .丙图中的拉力做功最多
D .甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多
12.东风牌汽车在平直的公路上匀速行驶160m ,所用时间为10s ,若此时卡车所受的牵引力为5000N ,则这段时间内牵引力所做的功为________J ,在此过程中汽车所受的阻力是 。
13.一台起重机将重为3600N 的货物匀速提高4m ,所用的时间为15s ,然后又水平移动2m ,则起重机先后两个过程中,绳对物体拉力分别为 、 ;对货物做的功分别为________J 、 J 。
14.一个成年人的质量为60kg ,人的密度大致与水相近,那么,这个人的体积在约为 m 3。
他匀速地从楼梯底端走上顶端,若楼梯长为5m 、高为3m ,则他需克服自身重力
做 J 的功。
15.如右图所示,为方便残疾人上下台阶,一些公共场所设计了专用通
道(斜面)。
沿通道上台阶和直接上台阶比较,可以__________(选填
“省力”或“省功”),若将重700N 的小车沿8m 长的斜面推上高为1.2m
的平台,若不计其它阻力,则沿斜面所用的推力为 N .
16.如图所示,一个质量60kg ,底面积为0.1m 2物块,通过滑轮组在25N 拉力作用下作匀速直线运动。
已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍。
(g 取10N/kg )。
求:
(1)在图上作出物体对水平地面压力的示意图;
(2)物体的重力是多少?
(3)物体静止时对水平地面的压强是多少?
(4)若物体运动2m ,则F 做功多少?
(5)与木块相连的绳对物体做功为多大?与F 做功相等吗?说说不等的原因。
F 甲 乙 丙
F
s F F 第11题图
s。