第十一章 第一節(jié) 功

第一節(jié)功第十一章功和機(jī)械能聽話，別鬧，上課啦生活中的功有“貢獻(xiàn)”、“成效”、“功勞”等豐富的意思，力學(xué)中的功吸收了”成效”的意思，但它有著更為特殊的含義。力學(xué)里的功是什么意思呢怎樣才算是做功呢注意：力學(xué)里的“做功”不是生活里的“做工”、“干活”做功了嗎功:如果一個(gè)力作用在物體上,物體在力的方向上,移動(dòng)了一段距離,這個(gè)力的作用就顯出了成效,力學(xué)里就說(shuō)這個(gè)力做了功.推著酒桶向上馬拉動(dòng)原木人推車前進(jìn)A．吊車?yán)浳顱．小孩推玩具車C．汽車水平前進(jìn)怎樣算做功A．吊車?yán)浳顱．小孩推玩具車C．汽車水平前進(jìn)怎樣算做功A．吊車?yán)浳顱．小孩推玩具車C．汽車水平前進(jìn)怎樣算做功向上的拉力使貨物向上移動(dòng)了距離向前的推力使玩具車向前移動(dòng)了距離

向前的牽引力使汽車向前移動(dòng)了距離

思考：做功的兩個(gè)必備條件1．有力作用在物體上2．在該力的方向上通過一段距離A．吊車?yán)浳顱．小孩推玩具車C．汽車水平前進(jìn)怎樣算做功做功的兩個(gè)必備條件:1．有力作用在物體上2．在此力的方向上有移動(dòng)距離功包含的兩個(gè)必要因素：一：作用在物體上的力；二：在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離。運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)用力推石頭沒推動(dòng)用力搬石頭沒搬動(dòng)

有力，但是在力的方向上通過的距離為零，力對(duì)物體沒做功注意1：

有力，也有距離，但是力和距離方向是相互垂直的，力對(duì)物體不做功注意2：用腳踢出足球，球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)球做功了嗎？

物體由于慣性運(yùn)動(dòng)時(shí)，人的力對(duì)物體不做功注意3：推出去的冰壺

①物體在運(yùn)動(dòng)方向上沒有受到力的作用，由于慣性通過了一段距離，沒有力對(duì)物體做功。不勞無(wú)功通常在下列三種情況下，對(duì)物體沒有做功：②物體受到力的作用，但物體靜止不動(dòng)，在力的方向上沒有通過距離，這個(gè)力對(duì)物體沒有做功-------勞而無(wú)功③物體受到力的作用，物體也在運(yùn)動(dòng)，但運(yùn)動(dòng)方向與力的方向始終垂直，即物體在力的方向移動(dòng)距離為零，這個(gè)力對(duì)物體沒有做功。請(qǐng)你判斷在下圖所示的情景中人做功了嗎？為什么？有力F,有距離s且是在F的方向上通過的s（做功）(a)女孩把一箱報(bào)刊搬起來(lái)

（b）學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進(jìn)（不做功）有力F有距離s但F、s的方向垂直（勞而無(wú)功）(c)雖然司機(jī)費(fèi)了九牛二虎之力，汽車還是紋絲不動(dòng)有力F，無(wú)距離s（不做功）（勞而無(wú)功）

（d）運(yùn)動(dòng)員踢了足球一下，球在草地上滾動(dòng)一段距離有距離S，無(wú)力F

（不做功）（不勞無(wú)功）隨堂小練習(xí)1.在下列幾種情況中，力對(duì)物體做功的是()A、冰球在光滑的冰面上勻速滑動(dòng)B、小孩用力推箱子，箱子未被推動(dòng)C、學(xué)生背著書包站在水平公路上勻速行駛的汽車上D、清潔工把一桶水從地上提起D2.下列各力對(duì)物體做功的是（）

A、人把物體高高舉著用的力；B、人向上提著物體，沒有提動(dòng)，人用的力；C、人扛著一袋糧食在水平路上勻速行走時(shí)用的力；D、人把桌子從一樓搬到二樓用的力；D

1山東姑娘唐功紅，在奧運(yùn)會(huì)中獲得一枚舉重金牌，她的舉重過程分為兩個(gè)過程：第一階段，她抓起杠鈴把它舉過了頭頂；第二階段，她舉著杠鈴在空中穩(wěn)穩(wěn)停了3s。則她在第一階段______做功，在第二階段______做功.。（填“有”或“沒有”）2小明用腳把球踢飛,球在空中飛行的過程中,小明的腳對(duì)球______做功。（填“有”或“沒有”）功等于力跟物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。

功＝力×距離表達(dá)式：?jiǎn)挝唬篧＝S——F——W——NmN·mJW＝FsFs功的計(jì)算3、國(guó)際單位：?！っ祝∟·m）—焦耳（J）1J=1N·m“1J”的物理含義：1N的力作用在物體上使物體在力的方向上移動(dòng)的距離為1m，則該力對(duì)物體做的功為1J。焦耳簡(jiǎn)介：

焦耳是英國(guó)物理學(xué)家。1818年12月24日生于索爾福。他父親是釀酒廠的廠主。焦耳從小體弱不能上學(xué)，在家跟父親學(xué)釀酒，并利用空閑時(shí)間自學(xué)化學(xué)、物理。他很喜歡電學(xué)和磁學(xué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)特別感興趣。后來(lái)成為英國(guó)曼徹斯特的一位釀酒師和業(yè)余科學(xué)家。焦耳可以說(shuō)是一位靠自學(xué)成才的杰出的科學(xué)家。焦耳最早的工作是電學(xué)和磁學(xué)方面的研究，后轉(zhuǎn)向?qū)徂D(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)研究。1866年由于他在熱學(xué)、電學(xué)和熱力學(xué)方面的貢獻(xiàn)，被授予英國(guó)皇家學(xué)會(huì)柯普萊金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。將兩個(gè)雞蛋舉高1m，做功約1J將一袋10kg的大米從地面扛到肩上，做功約150J體重為600N的某學(xué)生從一樓走到二樓，做功約1800J將一瓶500mL的礦泉水從地上拿起，做功約10J注意：運(yùn)用功的公式必須注意的幾個(gè)問題：1、公式中的F與S必須在同一直線上；2、公式中F的單位必須是（N）S的單位必須是（m），那么功的單位才是（J）；3、F、S必須具有同時(shí)性：即S必須是F一直參與下物體在力的方向上移動(dòng)的距離。4、F、S必須具有同一性：即F、S是指同一物體受到的力和在力的方向上運(yùn)動(dòng)的距離。例題1用100N豎直向上的拉力把一袋大米從地面提到肩上，估計(jì)地面到肩的距離為1.5m，拉力做了多少功？已知：F＝100N，s＝1.5m求：W解:由W＝Fs=100N×1.5m＝150N·m＝150J答：拉力做功150J。W＝Fs例2、甲同學(xué)用10N的水平拉力將重300N的箱子沿水平地面勻速移動(dòng)了10m，乙同學(xué)將這只箱子勻速舉高2m，甲同學(xué)做功多少J，乙同學(xué)做功多少J。鞏固練習(xí)甲物體在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，乙物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在用相同的水平推力，分別使甲乙沿相同的方向移動(dòng)相同的距離，兩次做功分別是W甲和W乙，則W甲________W乙。（填“〈”“=”或“〉”）甲乙兩個(gè)集裝箱的質(zhì)量相等，用起重機(jī)將甲集裝箱以1m/s的速度提升10m，將乙集裝箱以2m/s的速度提升同樣的高度，則有W甲______W乙。（填“〈”“=”或“〉”）一個(gè)同學(xué)用120N的力，將一個(gè)4N重的足球踢到25m遠(yuǎn)處,對(duì)他踢球時(shí)做功的情況,正確的是:()A做功3000JB做功1000JC沒有做功D做了功,但條件不足,無(wú)法計(jì)算==D例3、如圖所示，水平面上的物體，在水平拉力的F的作用下，沿ABC方向做直線運(yùn)動(dòng)，已知AB=BC，設(shè)AB段是光滑的，拉力F做的功為W1；BC段是粗糙的，拉力F做的功為W2，則W1和W2的關(guān)系是（）ABCA、W1=W2B、W1>W2C、W1<W2D、不能確定A練一練1、在水平地面上，用100N的水平推力，將重500N的小車勻速移動(dòng)了5m，停止用力后，小車又前進(jìn)了2m才停下來(lái)，在整個(gè)過程中，水平推力對(duì)小車做功為

J。2、馬用800N的力可拉著重2×104N的車水平前進(jìn)，人用600N的力也可以拉著一輛車水平前進(jìn)，則馬和人對(duì)車做功相比較（）A、馬做的功多B、人做的功多C、一樣多D、因條件不足無(wú)法比較它們做功的多少500D例4某起重機(jī)勻速提著一重物先上升了4m，又沿水平方向移動(dòng)了3m，共做了2.8×105J，試求物體的重力。例題5小明提著重100N的水桶，在水平地面上前進(jìn)了10m，再走上高為3m，樓梯長(zhǎng)為6m的石階，他克服水桶重力做了多少功？W＝Fs例題5小明提著重100N的水桶，在水平地面上前進(jìn)了10m，再走上高為3m，樓梯長(zhǎng)為6m的石階，他克服水桶重力做了多少功？已知：G＝100N，h＝3m求：W解：因?yàn)镕＝G＝100N，s＝h＝3m由W＝Fs＝Gh＝100N×3m＝300N·m＝300J答：小明克服水桶重力做功300J。W＝Fs功的計(jì)算公式運(yùn)用：1、有一起重機(jī)，它將質(zhì)量為5t的物體提高6m后，又水平的移動(dòng)4m,則鋼絲繩對(duì)物體做的功是多少？

2.質(zhì)量為50Kg雪橇上裝載了350Kg的貨物，一匹馬拉著它勻速運(yùn)到3000m外的貨場(chǎng)。如果雪橇行進(jìn)中受到的摩擦力是800N，求馬運(yùn)貨時(shí)做的功。3、一同學(xué)用50N的水平方向的力，將一只重5N的足球沿水平方向踢了出去，足球在地上滾動(dòng)了30m停下，在球滾動(dòng)過程中，腳對(duì)球所做的功是（）

A、5JB、1500Ｊ

C、150ＪD、0ＪD模擬實(shí)驗(yàn)F=Fs=s=省力的機(jī)械不省距離,而且多用距離省距離的機(jī)械不省力,而且要多用力功的定義：把力和物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積，叫做機(jī)械功，簡(jiǎn)稱功G/2Gh2hG/2×2h=思維拓展使用任何機(jī)械都不能省功W=學(xué)到了什么？功的概念做功的兩個(gè)必備因素功的計(jì)算及單位力和物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積1.有力的作用2.在力的方向上有移動(dòng)距離W＝Fs1．用100N的力將物體舉高2m，這個(gè)力做了多少功？２．提著重100N的物體站在2m高處，這個(gè)力做了多少功？３．提著重100N的物體站在車上，隨車一起水平前進(jìn)了2m，這個(gè)力做了多少功？４．用100N的力拉著重500N的馬車沿水平方向前進(jìn)了2m，拉力和重力分別做了多少功？５．你從底樓走上四樓，中途要求你去二樓教導(dǎo)處和德育處一趟，假設(shè)你重500N，每層樓高3m，能否計(jì)算克服重力做功的多少？單位：1J＝1N·m

思維拓展功的定義怎樣算做功功的計(jì)算思維拓展課時(shí)小結(jié)

1如圖，用水平力F拉物體A在光滑水平面上沿直線移動(dòng)s，做功W1；用同樣大小的力F拉物體B在粗糙的水平面上沿直線也移動(dòng)s，做功W2；用同樣大小的力F拉物體C在斜面上沿直線也移動(dòng)s，做功W3。你能比較W1和W2和W3的大小關(guān)系嗎？AF光滑平面BF粗糙平面CF斜面W1=W2=W3

2.重2N的物體從傾角為30。、長(zhǎng)為2米的斜面頂端滑下，滑下斜面后又沿水平方向滑行1米停下。求整個(gè)過程中重力所做的功。

3．一支步槍，槍筒長(zhǎng)0．8m,火藥燃燒時(shí)產(chǎn)生的高壓氣體對(duì)子彈的平均推力是2000N，子彈離開槍口在空中飛行了500m后落在地面上，求高壓氣體對(duì)子彈所做的功是多少?

4．下面關(guān)于做功的幾個(gè)判斷中，哪個(gè)是正確的?()A．起重機(jī)將貨物吊起時(shí)，起重機(jī)的拉力對(duì)貨物做了功B．人用力托著一箱貨物站著不動(dòng)時(shí)，人對(duì)貨物做了功C．汽車載著貨物在水平公路上行駛時(shí)，汽車對(duì)貨物向上的支持力做了功D．某個(gè)人將鉛球推出，鉛球落地后在水平地面上滾動(dòng)時(shí)，重力對(duì)鉛球做了功A5．如圖所示，直徑為d的圓筒上繞著繩子，某同學(xué)用恒力F