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 学习目标：学习目标： 2 2理解理解做功的两个必要因素做功的两个必要因素 3 3会用会用功的公式进行简单的计算功的公式进行简单的计算 1 1知道知道功的定义功的定义 自学指导：自学指导： 自主学习自主学习功功一节内容，完成下列问题：一节内容，完成下列问题： 1 1什么叫什么叫“ “力对物体做了功力对物体做了功” ”？ 2 2做功的两个必要因素是什么？做功的两个必要因素是什么？ 3 3功的计算公式是什么？功的计算公式是什么？ 4 4功的计算公式中各物理量的单位是什么？功的计算公式中各物理量的单位是什么？ 5 5用用5N5N的力沿水平方向
2、拉着小车前进了的力沿水平方向拉着小车前进了2m2m，拉，拉 力做功力做功_焦？焦？ 解：解：W = F S = 5 N W = F S = 5 N 2 m = 10 J2 m = 10 J 1010 哪个力的作用对小车有了哪个力的作用对小车有了“ “成效成效” ”？ 用力拉在水平桌面上的小车，小车前进，则用力拉在水平桌面上的小车，小车前进，则 小车受到几个力的作用？小车受到几个力的作用？ F F 对小车对小车 做了功做了功 F支 支 F阻 阻 想想议议想想议议合作探究：合作探究： F s 物理学中的物理学中的功具功具 有有“ “成效成效” ”的的意思。如意思。如 果某个力对物体的移果某个力对物
3、体的移 动做出了贡献，取得动做出了贡献，取得 了了成效成效，就说，就说这个力这个力 对物体作了功。对物体作了功。 叉车举高货物叉车举高货物 一、功的定义：一、功的定义： 如果一个力作用在物体上，物体在这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，这个力对个力的方向上移动了一段距离，这个力对 物体做了功。物体做了功。 马拉车马拉车 s F 拉力对车做了功拉力对车做了功 s F 起重机吊起重机吊起货物起货物 拉力对货物做了功拉力对货物做了功 拉力对货物做了功拉力对货物做了功 （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
4、者二者 缺一不可 必要因素必要因素 S s F s F 二、做功的必要因素：二、做功的必要因素： 没有做功（没有做功（劳而无功劳而无功） 人人用力推大石头用力推大石头 而没推动而没推动 S0 F0 （1 1）当你抱着一摞书不动时，你累吗？你对当你抱着一摞书不动时，你累吗？你对 书做功了吗？为什么书做功了吗？为什么？ （2 2）用力推讲台，讲台没有动，人累吗？人）用力推讲台，讲台没有动，人累吗？人 对讲台做功了吗？对讲台做功了吗？ 分析：分析： 没有做功（没有做功（不劳无功不劳无功） S S00 F F0 0 冰冰壶在平滑的冰壶在平滑的冰 面上滑行面上滑行 用用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过
5、程脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程 中，人对球做功了吗？中，人对球做功了吗？ 分析：分析： 没有做功没有做功（垂直无垂直无功功） 提箱子提箱子在水平在水平 路上走路上走 F F 0 0 S S 0 0 受力受力的方向与的方向与 运动方向垂直运动方向垂直 你背着书包在水平路面行走，你对书包做功了吗？你背着书包在水平路面行走，你对书包做功了吗？ 分析：分析： s s 不做功的三种情况：不做功的三种情况： （1 1）有力，但是在力的方向上通过的距离为）有力，但是在力的方向上通过的距离为零零 （2 2）有距离，但是和距离同一方向上没有力的）有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用作用 （3 3）有
6、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 直的直的 劳而无功劳而无功 不劳无功不劳无功 垂直无功垂直无功 练习：练习： 下列几个例子是否有做功的情况存在？下列几个例子是否有做功的情况存在？( (有的打有的打“”“”，没有，没有 的打的打“ “ ” ”) ) 1 1你把书包举高过程中是否对书包做功？你把书包举高过程中是否对书包做功？（ ） 2 2你将书包你将书包举在高处不动的过程中是否做功？举在高处不动的过程中是否做功？ （ ） 3 3你你提着提着水桶水桶在水平方向上匀速移动一段距离，在水平方向上匀速移动一段距离，你你对对水水 桶桶做功了吗？做功了吗？ （
7、 ） 4 4 起重机吊起货物后，在沿水平方向移动的过程中，起重机吊起货物后，在沿水平方向移动的过程中， 起重机对货物做功了吗起重机对货物做功了吗？ （ ） 5 5小球在光滑小球在光滑水平面水平面做匀速直线运动，有力对小球做功做匀速直线运动，有力对小球做功 吗？吗？ （ ） 功力功力 距离距离 功的大小等于功的大小等于力力和物体在和物体在力力的方向的方向上移动上移动 的的距离距离的的乘积乘积。 W = Fs 公公 式：式： 三、功的计算：三、功的计算： 单单 位：位：焦耳焦耳 （J J） 牛牛 （N N） 米米 （mm） 练习：练习： 3 3重力为重力为100N100N的物体，受到的物体，受到2
8、0N20N的水平拉力，在水平面上匀的水平拉力，在水平面上匀 速前进速前进6m6m，则拉力做功为，则拉力做功为_J_J，重力做功为，重力做功为_J_J。如果。如果 把这个物体匀速举高把这个物体匀速举高0.5m0.5m，需要做功，需要做功_J_J。 1 1把水桶从水井里提到地面上，提水桶的力把水桶从水井里提到地面上，提水桶的力_功；用力提功；用力提 着水桶沿水平路面向前走，提水桶的力着水桶沿水平路面向前走，提水桶的力_功；小孩用力功；小孩用力 提水桶时，桶没被提起来，小孩的提力提水桶时，桶没被提起来，小孩的提力_功（选填功（选填“ “做做” ”或或 “ “不做不做” ”）。 2 2以下事例中，重力
9、做功的是以下事例中，重力做功的是 ( ) ( ) A.A.冰球在水平冰面上滚动冰球在水平冰面上滚动 B. B.皮划艇在平静水面快速滑行皮划艇在平静水面快速滑行 C.C.跳水运动员下落跳水运动员下落 D. D.举重运动员举起杠铃停在空中举重运动员举起杠铃停在空中 4 4起重机钢丝绳将重起重机钢丝绳将重200N200N的物体匀速提升的物体匀速提升5m5m后，又使物体后，又使物体 在水平方向移动在水平方向移动3m3m，在这个过程中，钢丝绳拉力做了，在这个过程中，钢丝绳拉力做了_J_J 的功。的功。 做做 不做不做 不做不做 C C 1201200 0 5050 10001000 物理上的物理上的“功功”指什么？指什么？ 功的单位是什么？功的单位是什么？ 怎样判断力对物体做功了怎样判断力对物体做功了？ 本课小结本课小结 功如何计算功如何计算？
