1、第十一章 简单机械和功,三、 功,【学习目标】 1.知道做机械功的两个必要条件。 2.知道机械功的定义、公式、及单位，了解1J的功大约有多大。 3.理解机械功的计算公式，会用功的公式进行简单计算。,吊车提货物,小孩推玩具车,在物理学中，就说有力对物体做了功。,用起重机按下图所示的三种方式分三次将物体匀速吊起,起重机第二次对物体做功与第一次比较什么量改变了，什么量没有变？第二次做功与第一次做功的关系？ 在力一样大时，物体沿力的方向移动的距离越大，力对物体做的功越多。,在距离相同时，物体上的力越大，力对物体做的功越多,第三次与第一次相比什么量变了，什么量没有改变？第三次做功和第一次做功的关系？,力
2、跟物体在力的方向上通过的距离的乘积叫做机械功，简称功。,功力距离,定义：,单位：,W ,S ,F ,W ,N,m,Nm,J（焦耳）,F,s,功：,“1J”的物理含义：1N的力作用在物体上使物体在力的方向上移 动的距离为1m，则该力对物体做的功为1J。,表达式：,公式：,.,1J的功有多大?,你从地上拿起一只鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,在这过程中你对鸡蛋所做的功大约为1J,焦耳是英国物理学家、1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家
3、。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转向对功热转化的实验研究。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。,焦耳简介：,吊车提货物,小孩推玩具车,思考：做功的两个必要条件是什么？,做功的两个必要条件:,1有力的作用 2在力的方向上通过一定的距离,物体受到力的作用，但物体静止不动，（在力的方向上没有通过距离）这个力对物体没有做功。,人用力推汽车但没推动,推而不动,搬而未起,分析：,=,没有做功,物体在运动方向上没有受到力的作用由于惯性通过了一段距离，没有力对物体做功。,冰柱在光滑的冰面上滑动,运动员踢了足球一下
4、，球在草地上滚动了一段距离,汽车在刹车阻力的作用下划行了一段距离,分析：,没有做功,物体受到力的作用，物体也在运动，但运动方向与力的方向始终垂直， （即物体在力的方向移动距离为零）这个力对物体没有做功,力和物体运动方向垂直时不做功,学生背着书包在水平路面上匀速前进,有力，但是在力的方向上通过的距离为零,有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。,有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的,不做功的三种情况,结论：有力才有可能做功，但有力不一定做功，无力就谈不上做功。,（有力-无距离-不做功）,（力和物体运动方向垂直时力不做功）,（有距离-无力-不做功）,S,提箱子在水平路面上匀速前进,S,提
5、箱子的力做功吗？,人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？,分析：,没有做功,女孩把一箱报纸搬起来,学生背着书包在水平路面匀速前进,虽然用好大的力,汽车还是纹丝不动,踢出去的足球,在草地上滚动一段距离,做功了吗？,想一想,搬力做功,不做功,不做功,不做功,推着酒桶向上,马拉动木头,搬而未起,运动员举着杠铃不动,推而未动,人推车前进,小朋友上楼重力做功了吗？,重力做功了，重力方向上的距离和重力方向相反,小朋友克服重力做了功,“做功”与“工作”的区别：,纹丝不动!,真辛苦！,例题：,1、用100N竖直向上的提力把一袋大米从地面提到肩上，估计地面到肩的距离为1.5m，提力做了多少功？解
6、: F100N，s1.5mWFs=100N1.5m150Nm150J答：拉力做功150J。,150J,2、在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10米，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？,解：F=50N, s=10m, G=100N, h=1.5m.,W1=Fs=50N10m=500JW2=Fs,答：他推箱子做功500J,举箱子做功150J。,=Gh=100N1.5m=150J,3、小明提着重100N的水桶，在水平地面上前进了10m，再走上高为3m，楼梯长为6m的石阶， 他克服水桶重力做了多少功？解：G100N，h3mWGh100N3m3
7、00J答：小明克服水桶重力做功300J。,A,B,C,A、W1=W2 B、W1W2 C、W1W2 D、不能确定,思考：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。拉力F做的功分别为W1和W2 ，则W1和W2的关系是 （ ）,A,讨论：如图，用水平力F拉物体A在光滑水平面上沿直线移动s，做功W1；用同样大小的力F拉物体B在粗糙的水平面上沿直线也移动s，做功W2；用同样大小的力F拉物体C在斜面上沿直线也移动s，做功W3。你能比较W1和W2和W3的大小关系吗？,W1=W2=W3,运用功的公式必须注意的几个问题：1、公式中的F与S必须在同一直线上
8、；2、公式中F的单位必须是（N）S的单位必须是 （m），那么功的单位才是（J）；3、F、S必须具有同时性：即S必须是F一直参与下物体在力的方向上移动的距离。4、 F、S必须具有同一性：F、S是指同一物体受到的力和在力的方向上运动的距离。,这节课我们学到了什么？,功的概念,1.做功的两个必要因素:一是；二是 2.功的公式:W= 3.功的单位: J 1J=.m,有力作用在物体上,物体在该力的方向上移动了距离,FS,1,活动：,1、下列各个过程中要做功的是 （ ）A人提水桶水平匀速走了10m B人用力推车，但车未动 C沿斜面将物体匀速移动5m D冰块在冰面上自由滑行,课堂训练:,C,2、某学生从底楼
9、匀速走上二楼，第一次化费30s，第二次化费20s。则两次上楼过程中，学生所做的功 （ ） A第一次较大 B第二次较大 C两次一样大 D不知楼高不好判断,C,3、两个滑轮完全相同，其重力均为20N分别用图所示的两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是 （ ） 做的功大于做的功 和做的功相等 做的功小于做的功 和做功的大小无法确定,C,4、 用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动，若推力对物体做了60J的功，则在推力做功的过程中 （ ） 物体一定运动了1m 物体一定运动了6m 物体一定受了10N的摩擦力 物体一定受了60N的摩
10、擦力,B,5、一个同学用120N的力，将一个重4N的足球踢到25m远处对他踢球时做功的情况，下列说法正确的是 （ ） 做功300J 做功100J 没有做功 条件不足，无法计算,D,6、 某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，则该同学对物理课本所做功的大小最接近于 （ ） 0.2J 2J 200J 2000J,B,m=200g=0.2kg G=mg=0.2kg10N/kg=2N h=1mWFs=Gh2N 1m2J,8、如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120.若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 _ J,1800,F=50N G=800N f=120N V物=0.2m/s S物=V物 t= 0.2m/s 60s=12m SF=3S物=3 12m=36m WFs50N 36m1800J,9、图为某举重运动员在0.5s内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片，杠铃的质量为100kg，则杠铃重为_N.已知照片中杠铃的实际直径是40cm，根据照片可算出该运动员在上述过程中对杠铃做功为 J（g取10N/kg）,图10,1000,600,10、如图用三种方法把砂子运上三楼，根据图中数据算出三种方法所做的有用功的大小均为 _J，其中一种方法做的总功最少，等于 _J。,600,690,
