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2. 做功的两个必要因素

功和机械能 · 初二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 力作用在物体上,且物体在力的方向上移动了距离,这两个条件缺一不可。

从哪来 建立在“2. 机械效率”这一前置知识之上,通过理解有用功与总功的能量转化关系,反推做功的本质是能量的转移或转化,从而明确做功必须伴随力的作用与位移的发生。

为什么 做功是能量转化的量度。如果有力无位移(如推墙不动),能量没有从施力者转移到受力者,只是肌肉内部化学能转化为内能,对外界物体未做功;如果有位移无力(如惯性滑行),物体动能未改变,没有能量输入,故不做功。只有力与位移同向存在,才实现了能量的传递。

生活类比法
适合形象思维强、抽象概念理解困难的学生。 讲法:把“力”比作快递员,“位移”比作收件地址。快递员(力)必须把包裹(能量)送到指定地址(位移)才算完成工作(做功)。如果快递员站在原地喊话(有力无位移),或者包裹自己滚到了门口(有位移无力),都没完成送货任务。
反证排除法
适合逻辑严密、喜欢辨析概念的学生。 讲法:列举三种“不做功”的典型场景进行排除。1. 劳而无功(推石头不动);2. 不劳无功(踢出去的足球在空中飞行);3. 垂直无功(提着水桶水平走)。通过排除法,锁定唯一做功的条件:力与位移方向一致。
实验演示法
适合动手能力强、依赖直观体验的学生。 讲法:让学生用力压弹簧(有力无位移,不做功),然后松手让弹簧弹开小球(有力有位移,做功)。再让学生用手掌托住小球水平移动(力向上,位移水平,不做功)。通过身体感受力的存在与否,以及观察物体运动状态,建立直观联系。
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练一道
基础题
小明用50N的水平力推一辆静止的小车,小车在力的方向上移动了10m。求小明对小车做了多少功?
变式
小红用100N的力竖直向上提着一个重50N的箱子,在水平地面上匀速前进了5m。求小红对箱子做了多少功?
试试手自己判
检测题
下列四种情况中,力对物体做功的是( ) A. 运动员用力举着杠铃静止不动 B. 用力推墙,墙没有移动 C. 足球在光滑水平地面上滚动一段距离 D. 起重机将货物匀速提升5米
看答案和判分标准
答案:D
判对标准:
选D为正确。
A错在有力无位移;B错在有力无位移;C错在有位移无力(地面光滑,水平方向无推力);D中拉力向上,位移向上,力与位移同向,做功。
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