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第3章
能量的转化与守恒
第1课时 功
第3节 能量转化的量度
一、功
在这两个实例中有什么共同特点？
叉车向上托起货物
人推小车在水平路面上前进
受力及方向 有无移动距离
叉车向上托起货物
人推小车向前
货物受到叉车的支持力，
方向竖直向上
移动距离
水平向前
移动距离
竖直向上
小推车受到人的推力，
方向水平向前
物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。
力做功也常说成物体做功
功的定义：
在这两个实例中有什么共同特点？
人用力搬石头，没有搬动
人提书包在水平路面上匀速
通过一段距离
受力及方向 有无移动距离
人用力搬石头没动
人提书包在水平路上通过一段距离
石头受到人的拉力，
方向竖直向上
移动距离
水平向前
没有移动距离
书包受到人的提力，
方向竖直向上
做功的两个必要因素：
(1)作用在物体上的 力（F）
(2)物体在力的方向上通过的距离（s）
有力无距离（劳而无功）
人用力推打石头而没推动
s＝0
F≠0
分析
判断下列情形人对物是否做功？
议一议
（1）当你抱着一摞书不动时，你累吗？你对书做功了吗？为什么？
（2）用力推讲台，讲台没有动，人累吗？人对讲台做功了吗？
无力有距离（不劳无功）
分析
s ≠ 0
F = 0
冰壶在平滑的冰面上滑行
用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？
有力有距离，但力和距离垂直（垂直无功）
分析
F≠ 0
s≠ 0
力的方向与运动方向垂直
提箱子在水平路上走
s
s
不做功
不做功
(3) 距离与力垂直。（s⊥F）
（如：物体在竖直的拉力作用下水平移动）
(2)有距离，无力。（F=0）
（如：物体在光滑水平面上靠惯性滑动）
几种不做功的情况：
(1)有力，无距离。（s=0）
（如：物体在平衡力作用下保持静止）
二、功的计算
下列各物体在竖起向上的拉力作用下匀速上升一段距离，拉力所做的功谁大？
3m
功＝力×距离
功的计算
W = Fs
公 式
1.功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
推导式:
2．功的单位和物理意义
牛（N）
米 （m）
焦耳（J）
即1 J＝1 N · m
W = Fs
物理意义：1 N的力使物体在力的方向上，通过1 m的距离时所做的功为1 J。
下列各物体在竖起向上的拉力作用下匀速上升一段距离，拉力所做的功谁大？
3m
W1=F1s1=30牛×3m=90焦
W2=F2s2=10牛×3m=30焦
W3=F3s3=10牛×6m=60焦
答：F1所做的功最大。
三、功和能的关系
一辆汽车在高速公路上以30米/秒的速度匀速行驶，受到的阻力是2000牛，这辆汽车在1分钟做的功是多少？
s=vt= 30米/秒 ×60秒＝1800米
W=Fs=2000牛×1800米＝3.6×106焦
解：因为汽车匀速行驶
所以F＝f＝2000牛
答：汽车在1分钟做的功是3.6×106焦
汽车在行驶中的动能是由什么转化而来的？
举重运动员将60千克的杠铃匀速举高2米，运动员对杠铃至少做多少功？ ( g取10牛/千克 )
解： G=mg=60千克×10牛/千克=600牛
因为匀速举高 ，所以W=Gh=600牛×2米=1200焦
杠铃的势能是由什么转化而来的？
F
G
h
那么杠铃的势能增加了多少？
增加了1200焦耳。
1、做功的过程实质上就是能量转化的过程
2、可以用功来量度能量转化的多少
3、功和能量的单位都是焦耳
功和能的关系
1.某足球运动员在水平方向用25 N的力，将10 N的球沿
水平地面踢出，踢出后球在地面上滚了30 m才停下来。
在球滚动过程中，脚对球所做的功为（ ）
A.750 J B.300 J
C.450 J D.0
D
课堂测评
2.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，推箱子的工人做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5 m，他做了多少功？
50 N
100 N
10 m
解：W1＝ Fs ＝50 N×10 m＝500 J
答：他推箱子做功500 J，举箱子做功150 J。
课堂小结
科学上的“功”指什么？
功的单位是什么？
怎样判断力对物体做功了？
功如何计算？
功和能的关系是什么？
谢谢

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