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1、第1节 功第十一章 功和机械能 1 1. .结合实例知道功的概念。结合实例知道功的概念。 2 2. .能用生活、生产中的实例解释功的含义。能用生活、生产中的实例解释功的含义。 3. 3.理解功的概念，知道使用任何机械都不省功理解功的概念，知道使用任何机械都不省功。1.1.图中物体受到几个力的作用？图中物体受到几个力的作用？2.2.什么力对物体的向上移动作出了贡献？什么力对物体的向上移动作出了贡献？网球在光滑地面上滚动网球在光滑地面上滚动上面展示的三幅图中，有的力对物体移动有贡献，有的上面展示的三幅图中，有的力对物体移动有贡献，有的力则对物体移动没有贡献。力则对物体移动没有贡献。物理学中的物理学
2、中的“功功”吸收了一种吸收了一种“贡献贡献”和和“成效成效”意思意思在里面。在里面。力学中功的定义力学中功的定义 一个一个力力作用在物体上，物体在这个作用在物体上，物体在这个力的力的方向方向上移动了一段上移动了一段距离距离，力学里就说这个力，力学里就说这个力做了功。做了功。F Fs小孩的拉力小孩的拉力拉小狗移动了一段距离拉小狗移动了一段距离s，我们说小孩的，我们说小孩的拉力对小狗做了功，或简单地说小孩对小狗做了功。拉力对小狗做了功，或简单地说小孩对小狗做了功。s叉车的举力叉车的举力将货物移动将货物移动了一段距离了一段距离s，我们说叉车，我们说叉车的举力对货物做了功，或的举力对货物做了功，或简单
3、地说叉车对货物做了简单地说叉车对货物做了功。功。s锤子对钉锤子对钉子的锤力子的锤力F F使钉子移使钉子移动了一段动了一段距离距离s，我，我们说锤子们说锤子的力对钉的力对钉子做了功，子做了功，或简单地或简单地说锤子对说锤子对钉子做了钉子做了功。功。它们都做功了吗？它们都做功了吗？有力且又在力的方向上移动了一段距离，做功。有力且又在力的方向上移动了一段距离，做功。它们都做功了吗？它们都做功了吗？有力无距离，不做功。有力无距离，不做功。有力但没在力的方向上移有力但没在力的方向上移动一段距离，不做功。动一段距离，不做功。提着小桶在水平路上匀提着小桶在水平路上匀速前进。有力有距离，速前进。有力有距离，但
4、但力与距离垂直力与距离垂直。v光滑的冰面光滑的冰面水平方向上移动了距离，但水平方向上水平方向上移动了距离，但水平方向上没有受力没有受力，所以没有做功。所以没有做功。做功的两个必要因素是做功的两个必要因素是1.1.有力作用在物体上有力作用在物体上 F2.2.物体在这个力的方向上移动了一段距离物体在这个力的方向上移动了一段距离 s必要因素必要因素必须需要，缺一不可必须需要，缺一不可怎样才算做功？怎样才算做功？通过上面的几个例子你能总结出物体在什么情况下不做功通过上面的几个例子你能总结出物体在什么情况下不做功吗？吗？一、物体受到力的作用，但保持静止状态一、物体受到力的作用，但保持静止状态 s=0=0
5、，劳而无功，劳而无功二、物体在运动方向上不受力的作用，由于惯性而运动二、物体在运动方向上不受力的作用，由于惯性而运动 F=0=0，不劳无功，不劳无功三、物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向三、物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向垂直垂直 Fs，劳而无功，劳而无功小车陷入草地中，农夫用力没能推出，农夫对小车做功小车陷入草地中，农夫用力没能推出，农夫对小车做功了吗？了吗？这棵树好大啊，抱回家吧！他抱得动吗？他对树做功了吗？这棵树好大啊，抱回家吧！他抱得动吗？他对树做功了吗？期中考试没考好，小卫无精打采地背着书包走在校园林期中考试没考好，小卫无精打采地背着书包走在校园林间小道上，小卫
6、对书包做功了吗？间小道上，小卫对书包做功了吗？没有办法，考得再差，也得回家啊！请问，下列情景中，没有办法，考得再差，也得回家啊！请问，下列情景中，小卫对书包是否做功？小卫对书包是否做功？用手将抽屉推好，手对抽屉做功了吗？用手将抽屉推好，手对抽屉做功了吗？波比从楼上摔了下来，摔得鼻青脸肿的，什么力对波比波比从楼上摔了下来，摔得鼻青脸肿的，什么力对波比做了功？做了功？下面哪些情景有功存在下面哪些情景有功存在图丙杠铃被举在高图丙杠铃被举在高处静止不动，尽管处静止不动，尽管运动员对杠铃用了运动员对杠铃用了力，但力，但杠铃没有在杠铃没有在力的方向上移动一力的方向上移动一段距离段距离，所以运动，所以运动员
7、对杠铃没有做功。员对杠铃没有做功。（劳而无功）（劳而无功）你用力推墙你用力推墙, ,墙没动你是否对墙做了功墙没动你是否对墙做了功? ?有力作用在物体上有力作用在物体上, ,但物体没有在力的方向上移动一段距但物体没有在力的方向上移动一段距离，离，力没做功。力没做功。我将手中的粉笔水平丢出我将手中的粉笔水平丢出, ,粉笔在空中飞行粉笔在空中飞行, ,我是否对粉我是否对粉笔做了功笔做了功? ?物体没有受到力物体没有受到力, ,是靠惯性移动，是靠惯性移动，力没做功。力没做功。功的计算功的计算1J = 1 Nm1J = 1 Nm功功: :力与物体在力的方向上移动的距离的乘积力与物体在力的方向上移动的距离
8、的乘积计算公式：功计算公式：功= =力力力的方向上移动的距离力的方向上移动的距离 W = = Fs符号的意义及单位：符号的意义及单位： W功功焦耳（焦耳（J J） F力力牛顿（牛顿（N N） s距离距离米（米（m m）例题：例题：质量为质量为50 kg50 kg的雪橇上装载了的雪橇上装载了350 kg350 kg的货物，的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到了一匹马拉着它将货物匀速运到了3 000 m3 000 m外的货场。外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 800 ，求马运货时，求马运货时做的功。（做的功。（g=10 N/kg)g=10 N/kg) 解解:
9、:马拉车所用的力与摩擦力大小相等方向相反马拉车所用的力与摩擦力大小相等方向相反, , F= =F摩摩=800 N=800 N 马移动的距离马移动的距离s=3 000 m=3 000 m s=800 N=800 N3 000 m=2.43 000 m=2.410106 6 J J 答：马运货时做的功是答：马运货时做的功是2.42.410106 6 J J。在平地上，一小朋友用在平地上，一小朋友用50 N50 N的水平推力推动重的水平推力推动重100 N100 N的箱的箱子，前进了子，前进了10 m10 m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高这个箱子
10、匀速举高1.5 m1.5 m，他做了多少功？，他做了多少功？10m50N100N解：解：W1 1= =Fs=50 N=50 N10 m=500 J10 m=500 J W2 2= =Fs= =Gh=100 N=100 N 1.5 m=150 J1.5 m=150 J已知：已知：F=50 N, =50 N, s=10 m, =10 m, G=100 N, =100 N, h=1.5 m=1.5 m。求：求：W1 1和和W2 2。机械功原理机械功原理用机械工作时，有时可以省力，有时可以省距离，但省用机械工作时，有时可以省力，有时可以省距离，但省力必然费距离，省距离则一定费力，既省力又省距离是力必然
11、费距离，省距离则一定费力，既省力又省距离是不可能的。也就是说不可能的。也就是说使用任何机械都不能省功使用任何机械都不能省功。这个结。这个结论叫做机械功原理。论叫做机械功原理。1.1.重重100 N100 N的物体由于惯性在光滑的水平面上匀速的物体由于惯性在光滑的水平面上匀速前进前进4m4m，外力做的功为，外力做的功为 J J，重力做的功为，重力做的功为 J J。2.2.放学后，某同学背着重放学后，某同学背着重40 N40 N的书包沿水平路面走了的书包沿水平路面走了200 m200 m，又登上大约，又登上大约10 m10 m高的四楼才回到家。则他在回高的四楼才回到家。则他在回家的过程中对书包做的
12、功约为（家的过程中对书包做的功约为（ ）A.0J B.400J C.2000J D.2400JA.0J B.400J C.2000J D.2400J0 00 0B B3.3.奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子75 kg75 kg以上级举重以上级举重金牌，她的挺举成绩是金牌，她的挺举成绩是165 kg165 kg。估算她在挺举全过程中对。估算她在挺举全过程中对杠铃做的功为（杠铃做的功为（ ）A.3A.310102 2 J B.1J B.110103 3 J J C.3C.310103 3 J D.5J D.510103 3 J J C C4.4.用用200 N2
13、00 N的力，在粗糙不同的水平路面上，沿水平方向的力，在粗糙不同的水平路面上，沿水平方向分别拉重分别拉重500 N500 N和和800 N800 N的两辆小车匀速前进的两辆小车匀速前进4m4m，则（，则（ ）A.A.拉重车做的功多拉重车做的功多B.B.拉轻车做的功多拉轻车做的功多C.C.拉两辆车做的功一样多拉两辆车做的功一样多D.D.无法确定无法确定C C一、功的概念一、功的概念 二、做功的两个必备因素二、做功的两个必备因素 三、功的计算及单位三、功的计算及单位 力和物体在力的方向上移动距离的乘积力和物体在力的方向上移动距离的乘积1.1.有力的作用有力的作用 2.2.在力的方向上有移动一段距离在力的方向上有移动一段距离 WFs单位：单位：1 J1 J1 Nm1 Nm 习惯一开始是你的主人，如果你被它奴役的时间长了，你就会“身不由己”，就成了它的奴隶。相反，如果习惯被你奴役惯了，你就成了习惯的主人。拥有好习惯，就会拥有幸福美好的一生。