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(共22张PPT)
第11章 机械与功
功
3　第1课时
01
知道功的定义，能说出生活中做功的例子。
02
了解做功的两个必要因素，能说出不做功的例子。
03
了解功的单位与计算方法，能进行简单的计算。
F
s
叉车举高重物，叉车对重物的力对物体的移动做出了贡献，取得了成效，就说这个力对物体做了功。
一、做功
活动　阅读教材第96页，完成以下内容。
1.物理学中规定：如果力作用在 上，并使物体沿力的方向移动一段
，就说力对物体做了功。
距离
物体
一、做功
一、做功
2.图中，人对石头、足球和水桶做功了吗？为什么？
图丙
手提水桶在水平路面行走
图甲
小朋友对石头搬而未动
图乙
足球在水平地面上滚动
小朋友对石头施力
但石头没有移动距离
没有做功
水平方向上足球有移动距离但人没有对足球施力
没有做功
手对水桶施加竖直向上的力但水桶没有在力的方向上移动距离。
没有做功
2.不做功的几种情况：
一是有力无距离，如小朋友搬石头搬而未起；
二是有距离无力，如滚动中的足球；
三是有力也有距离但力和距离的方向垂直，比如手提水桶水平移动。
总结提升
1.做功的两个必要因素：
一是作用在物体上的力；
二是物体在这个方向上
移动的距离。
答案　不做功，有作用力，但没有在力的方向上移动距离。
学以致用
答案　不做功，有作用力，但没有在力的方向上移动距离。
(1)如图甲，当你抱着一摞书不动时，你对
书做功了吗？为什么？
甲
(2)如图乙，用力推汽车，汽车没有动，人对汽车做功了吗？为什么？
乙
(3)如图丙，冰壶被推出后在平滑的冰面上滑行，人对冰壶做功了吗？为什么？
学以致用
答案　不做功，虽然移动了距离，但冰壶离开手后没有受到手的作用力。
二、功的计算
1.思考以下问题并得出结论，做功的多少与什么有关呢？
①分别将一本书举过头顶和十本书举过头顶。做的功一样多吗？为什么？这个体验说明了做功的多少与什么有关呢？
②请分别将十本书举过肩和举过头顶，做的功一样多吗？为什么？这个体验说明了做功的多少与什么有关呢？
结论：做功的多少与 有关。
力的大小和在力的方向上移动的距离
二、功的计算
2.物理学中，功等于力与物体沿力的方向移动距离的 ；表达式为：
，单位是牛顿米，它有一个专门的名称叫作 ，简称 ，符号是 。
3.当力的方向和物体运动方向相反时，我们说物体克服这个力做功。
乘积
W＝Fs
焦
焦耳
J
学以致用
1.在平地上，用50 N的水平推力推动重100 N的箱子，前进了10 m，推箱子的人做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5 m，他做了多少功？
解：W1＝Fs＝50 N×10 m＝500 J
W2＝F's'＝Gh＝100 N×1.5 m＝150 J
学以致用
2.如图，物体在水平推力F的作用下在水平面上前进了25 cm，力F做了0.75 J的功，求力F的大小。
解：s＝25 cm＝0.25 m
根据W＝Fs得：
F＝＝3 N
学以致用
3.小明同学从一楼将质量为3 kg的哑铃提到二楼，对哑铃做了90 J的功，则一楼到二楼的高度是多少米？(g取10 N/kg)
解：G＝mg＝3 kg×10 N/kg＝30 N
根据W＝Fs＝Gh得：
h＝＝3 m
1.(2024·江门蓬江区一模)某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。如图所示，小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止，下列说法错误的是(　　)
A.两种上楼方式，人克服重力做功相等
B.乘甲电梯过程中，电梯对人没有摩擦力
C.乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零
D.乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零
C
解析　两种方法中，人的重力G相同、被提升的高度h也相同，由W＝Gh可知，两种上楼方式中人克服重力做功相等，故A正确；
根据题意可知，在甲图中人与电梯之间没有相对运动，也没有相对运动趋势，所以乘甲电梯过程中，电梯对人没有摩擦力，故B正确；
乘甲电梯过程中，支持力竖直向上，人在支持力的方向上也移动了距离，即电梯对人的支持力做功不为零，故C错误；
乘乙电梯过程中，支持力垂直于电梯向上，人在支持力方向上没有移动距离，所以支持力对人不做功，即电梯对人的支持力做功为零，故D正确。
2.(2024·长春榆树市期末)如图是小聪用力把足球踢出去的情景。则在此过程中，小聪对足球　　　　；足球离开脚后在水平草坪上滚动的过程中，地面对足球的支持力对足球　　　 。(均选填“做了功”或“不做功”)
做了功
不做功
3.(2024·淮南月考)如图所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使同一木块先后以速度v1和v2沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离，且v1>v2，则第一次拉力做的功　　 (选填“大于”“小于”或“等于”)第二次拉力做的功。
等于
解析　两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，滑动摩擦力相等；两次都做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，因为摩擦力相同，故拉力也相等，木块滑动运动的距离相同，根据W＝Fs可知，两次拉力做的功相等。
4.(2024·德州宁津县开学考)小明用水平推力F把箱子向前推动，此过程中，推力F和箱子前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示。则箱子在第2 s时受到的摩擦力为　　 N，受到的合力为　　N；在3~5 s内推力做的功为　　J。
100
200
400
解析　在1~3 s内木箱做加速运动，在5~6 s内木箱做减速运动，只有在3~5 s内木箱做匀速运动，处于平衡状态；由平衡条件可知，木箱受到的滑动摩擦力Ff＝F＝200 N；由于压力和接触面的粗糙程度均不变，则滑动摩擦力不变，故箱子在第2 s时受到的摩擦力为200 N；
由乙图可知，在1~3 s内木箱做加速运动，推力F'＝300 N，所以在第2 s时木块所受的合力为：F合＝F'－Ff＝300 N－200 N＝100 N；
由乙图可知在3~5 s内的运动速度v3＝1.0 m/s，推力F3＝200 N，
由v＝可得，在3~5 s内移动的距离为：s3＝v3t3＝1.0 m/s×2 s＝2 m，
推力做功：W＝F3s3＝200 N×2 m＝400 J。
5.(2024·广州番禺区模拟)2024年4月27日，北京人形机器人创新中心发布全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”，其体重达43 kg。某次测试中，它平稳通过了高0.5 m的斜坡，如图所示。求：(g取10 N/kg)
(1)“天工”所受的重力；
(2)“天工”爬坡过程中，克服重力所做的功。
解： (1)“天工”受到的重力：G＝mg＝43 kg×10 N/kg＝430 N；
(2)“天工”从坡底到坡顶，克服重力所做的功：
W＝Gh＝430 N×0.5 m＝215 J。

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