资源简介

(共30张PPT)
11. 1 功
【课程标准】 第十一章 功和机械能
课程内容要求 学生必做实验
2011 版 3. 2. 1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化 例1 用荡秋千的过程定性说明动能和势能的转化情况。 3. 2. 2 知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。 无
2022 版 3. 2. 1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。 例1 定性说明荡秋千过程中动能和势能的相互转化。 例2 分析《天工开物》中汲水装置工作时能量的相互转化。 3. 2. 2 知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。 无
【学习目标】
1. 掌握力学中的功的含义，理解做功的两个必要因素；（重点）
2. 掌握功的计算公式和单位，会用公式进行计算。（重点）
马拉着车前进，车受到几个力的作用？
哪些力的作用对小车有了“成效”？有了“贡献”呢？
车受到 4 个力的作用，如图所示：
在竖直方向上物体没有运动，所以重力和支持力没有功效。
在马的拉力作用下，车在前进，拉力有了功效。
所以，马的拉力对车做了功。
【课堂导入·观察与思考】
物理学中的功
主要是吸收了“贡献”的意思。
如果某个力对物体的移动
做出了贡献，取得了成效，
就说这个力对物体做了功。
用叉车搬运货物时，叉车把货物从地面提升到一定高度。
叉车用力托起货物，哪个力做了功？
【想想议议】
在叉车举高货物的过程中，
货物受到一个向上的力 F 的作用，
并且在这个力的作用下，
货物在这个力的方向上，向上移动了一段距离 s ，
我们看到了叉车工作的成效：
力 F 作用的成效体现在货物被举高了。
对于这种情况，物理学中就说叉车托起货物的力做了功。
【建模分析】
【想想议议】
s
F
F
F
s
物体受到了力的作用
物体在力的方向上移动了一段距离
如图，是物体在力的作用下做功的两个实例。
想一想，这些做功的实例中，有什么共同点？
1. 功的概念：
物理学中规定：如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离，
就说力对物体做了功。
一、力学中的功
马拉车
F
s
F
拉力对车做了功
示例
s
F
F
起重机吊起货物
拉力对货物做了功
示例
2. 做功的两个必要因素：
（1）作用在物体上的力
（2）物体在力的方向上移动的距离
有时为了叙述方便，某个力做功往往也说成施力的物体做了功。
如：人推小车，推力做了功，也常说人做了功。
一、力学中的功
s
F
F
F
s
F
缺一不可
左图，人对滑板施加了向上的力，但滑板在水平方向上
移动了一段距离，没有在力的方向上移动距离，
因此人提滑板的力没有对滑板做功。
右图，人对石头施加了向上的力，但石头在力的作用下
没有移动距离，因此人对石头的作用力没有对石头做功。
搬而未起
提着滑板
在水平路面上前行
【想想议议】
如图，是力没有做功的两个实例。想一想，力为什么没有做功？
3. 不做功的三种情况：
（1）有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有通过距离。
F≠0 s＝0 （劳而无功）
举着不动
没抬动
没推动
一、力学中的功
3. 不做功的三种情况：
（2）有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。
（不劳无功）
冰壶在平滑的冰面上滑行
踢出去的足球在草地上滚动过程中
脚对足球做功了吗？
F =0 s ≠ 0
一、力学中的功
3. 不做功的三种情况：
（3）有力作用在物体上，也有距离，但是力和距离是垂直的。
F≠ 0 s≠ 0
（垂直无功）
背着书包在水平路面上行走
有力对书包做功吗？
叉车举着货物在水平方向上移动
叉车对货物做功了吗？
一、力学中的功
【问题思考】
做功的多少和什么因素有关系呢？
我觉得功的大小应该与用力
大小有关。把一个重的物体
搬到楼上，就应该比把一个
轻的物体班上楼做功多些！
我觉得功还应该与移动
物体的距离有关，因为
把同一个物体从一楼
搬到二楼和搬到三楼
做功也不一样！
a. 比较甲、乙，升高相同高度，_____图拉力做的功多，
比较甲、丙，用相同的拉力，_____图拉力做的功多。
乙
丙
b. 根据以上分析说明做功多少与___________________和
_____________________________有关.
作用在物体上的力
物体在力的方向移动的距离
1m
G
甲
F
乙
2G
1m
F
丙
G
2m
F
做功多少的比较
1. 物理学中规定：功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。　
牛（N）
米 （m）
焦耳（J）
W =Fs
2. 公式：
3. 单位：
1J＝1N . m
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳
（1818－1889）
英国物理学家
把1个鸡蛋举高2m，做的功大约是1J
1 N的力使物体在力的方向上
通过1m的距离时所做的功为1 J。
二、功的计算
（1） 使用W＝Fs 时，统一使用国际单位制中的单位。
（2）做功的多少：只由W＝Fs 决定，
与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦无关。
（3）利用公式进行计算时：力的大小和方向是不变的，
若力的大小和方向是变化的，应分过程计算。
（4）公式W＝Fs 的运用:
① 同体性：力和物体移动的距离必须对应同一物体。
② 同时性：力和物体移动距离必须对应同段时间。
③ 同向性：公式中的F与s必须在同一直线上。
4. 运用功的公式时必须注意的几个问题：
二、功的计算
质量为 50Kg 雪橇上装载了 350kg 的货物，一匹马拉着它匀速运到 3000m 外
的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是 800N，求马运货时做的功。
解：雪橇在平直公路上做匀速直线运动，
马的水平拉力与摩擦力大小相等：F=f=800N
雪橇沿水平拉力的方向移动的距离：s=3000m
所以马做的功是： W=Fs=800N×3000m=2. 4×106J
【本课小结】
【典例精析】知识点1：力学中的功
下列实例中，力对物体没有做功的是
A. 起重机吊起重物
B. 马拉车，车未动
C. 跳水运动员从跳台跳下
D. 举重运动员，将杠铃举起
【典例精析】知识点1：力学中的功
关于功的说法正确的是
A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功
B. 吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功
C. 足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功
D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功
【典例精析】知识点1：力学中的功
如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，
她针对此过程提出了如下的猜想，你认为合理的是
A. 文具盒所受重力对它做了功
B. 文具盒所受支持力对它做了功
C. 文具盒所受的推力 F 对它做了功
D. 在此过程中没有力对文具盒做功
【典例精析】知识点1：力学中的功
机器人送餐以往只能在科幻电影中看到的场面，现在已成为现实。
如图所示，一个机器人用手托着盘子，在水平地面上匀速行走，
并使盘子一直保持同一高度不变。
甲同学说机器人对盘子做了功，而乙同学却说它对盘子没有做功。
请问你支持谁的观点？为什么？
【答案】支持乙同学
因为机器人在水平方向上匀速直线运动，
而机器人对盘子的力是向上的，
力与距离垂直，垂直无功。
【典例精析】知识点2：功的计算
在粗糙的水平面上，用 100N 的水平推力使一个重为 500N 的物体前进了
10m，在此过程中
A. 推力做了5000J的功
B. 推力做了1000J的功
C. 重力做了5000J的功
D. 重力做了1000J的功
【典例精析】知识点2：功的计算
如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，
0～6s 内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，
则在2～4s内，物体克服摩擦力所做的功为
A. 10J
B. 30J
C. 50J
D. 80J
【典例精析】知识点2：功的计算
青少年在安静思考问题的时候，心脏推动血液流动的功率约为1.5 W，
则你在考试的100 min内，心脏做功约为_______J，用这些功可以让一个
质量为50 kg的物体匀速升高______m。 （g取10 N/kg）
9000
18
【典例精析】知识点2：功的计算
“天府号”动车组在成绵乐城际高铁上投用，标志着成都、乐山、德阳、绵阳、
眉山等城市铁路迎来公交化。一列“天府号”动车组（如图）从成都东站驶出，
用时 54min 抵达乐山站，成都东站到乐山站的路程是 135km。求：
1）该动车组从成都东站到乐山站的平均速度是多少km/h？
2）该动车组在平直铁路上以5×104N的牵引力匀速前进1. 5km，牵引力做功为多少？
【答案】1）150 km/h
2）7. 5×107J
【典例精析】知识点2：功的计算
为解决乡村快递派送的交通不便问题，某快递公司采用无人机（如图所示）
将包裹送达每个村子的派送员，自动卸货后随即返航，继续其他配送
某次派送包裹质量12kg，飞行高度120m，10min内水平飞行里程6. 5km
（1）该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少km/h？
（2）无人机提着包裹从地面匀速上升到120m高度的过程中，
拉力对包裹做的功是多少？（g=10N/kg）
【答案】（1） 39km/h
（2） 14400J

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