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(共20张PPT)
第1节 功和机械能
浙教版 九年级上
第1课时
新知导入
为纪念香港动力飞行一百周年，香港民航处举办拉飞机活动，100人拉动1架218t的民航飞机前进100m，打破了吉尼斯世界纪录。
那么，怎样来理解功的概念，功的大小又如何计算？
活动中，人们用力拉动飞机，科学上就说人对飞机做了功；若人们用了力而没有拉动飞机，则人对飞机就没有做功。
新知讲解
科学中的功
在人们用力拉动飞机的过程中，飞机受到一个向前的拉力 F 的作用， 并且在这个拉力的作用下，飞机向前移动了一段距离s，如图2.1-1所示，
拉力作用使得飞机位置发生改变。对于这种现象，科学中就说人的拉力对飞机做了功。
在科学中，如果一个力作用在物体上，并且物体在这个力的方向移动了一段距离，就说这个力对物体做了功（work）。
有时为了叙述方便，某个力对物体做了功往往说成施力物体做了功。 如人拉飞机，拉力做了功，通常也说人做了功。
思考与讨论：
1. 图2.1 - 2和图2.1 - 3是物体在力的作用下做功的实例。想一想，在这两个实例中有什么共同特点？
货物在向上的托力作用下，在托力的方向上移动了一 段距离，托力对货物做了功。
小车在推力的作用下，在推力的方向上移动了一段距离，推力对小车做了功。
(缺一不可 )
做功的两个必要因素:
一是要有力作用在物体上。
二是物体要在力的方向上通过一段距离。
（F）
（s）
2. 图2.1-4和图2.1-5是物体在力的作用下没有做功的实例。想一想，在这两个实例中有什么共同特点？
①有力无距离不做功
②力和物体运动方向垂直时力不做功
人用力搬一块石块而没有搬动，石块虽然受到人对它向上的力的作用，但没有在这个力的方向上移动距离，人对石块的作用力就没有做功。
手提着书包在水平路面上前行，书包受到人的提力方向是竖直向上的，在提力方向书包没有移动距离，人提书包的力也没有做功。
冰柱在光滑冰面上滑动
③有距离无力不做功
（因惯性而动）
物体不做功的情况:
思考：下列情况中，人有没有对所带的篮球做功：
（1）一个人在路上看到一个球，但是没有捡
（2）他想了想，弯腰去捡篮球，把球捡起来
（3）他把篮球放在手指上做转球特技
（4）转完球后，他拿着篮球在水平路面上走了1米
（5）他把篮球水平传给另一个同学，篮球在空中飞行一段距离。
√
×
×
×
×
×
（6）篮球在光滑的地面上滚动
思考与讨论：
1. 科学中的做功跟我们日常所说的“做工”或“工作”一样吗？
2. 如图所示，塔式起重机下挂着重物，在重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情形中，钢索的拉力是否都对重物做了功？
做功跟我们日常所说的“做工”或“工作”不一样。“做工”更多指从事体力劳动，在体力劳动中，人可能做功，也可能没有做功。如建筑工人搬运重物在水平路面上行走，是在“做工”，但没有做功。“工作”可以指体力劳动，也可以指脑力劳动，脑力劳动没有做功。
静止不动 匀速向上运动 沿水平方向匀速移动
s=0 s≠0，s和F方向一致 s≠0，s和F方向垂直
不做功 做功 不做功
功的计算
在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号为J。
它是为了纪念英国科学家焦耳而命名的。
1J＝1N·m
功有大小。人推小车水平运动，推力越大，运动路程越长，它做的功也越多。
科学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
功＝力×距离
用F 表示力，s 表示物体在力的方向上通过的距离，W 表示功
功的计算公式可表示为： W＝Fs
把1个鸡蛋举高2m，做的功大约是1J。
思考：
你能否估算出将一本科学书从地上捡到课桌上所做的功约为多少？
大约为 2焦耳
1焦耳的意义：
表示1牛的力使物体在力的方向上通过1米的距离时所做的功为1焦。
例题
2021年7月，在东京奥运会上，我国运动员石智勇在男子举重 73 公斤级比赛中夺得冠军，挺举成绩是198kg。若他向上挺举杠铃的高度约为1.8m，则他在挺举过程中对杠铃大约做了多少功？
解：运动员向上挺举杠铃需要的力约为：
F＝G＝mg＝198kg×9.8N/kg＝1940.4N
运动员向上挺举杠铃的高度约为1.8m，则向上挺举对杠铃做的功为：
W＝Fs＝Gh＝1940.4N×1.8m＝3492.72J
答：运动员向上挺举杠铃大约做了3492.72J的功。
为了简便，常常将举高物体时人所做的功说成克服重力G 做的功，可直接用公式W＝Gh计算。
练习1：有一物体重100牛，把该物体从地面匀速提到高为1米的桌面上，需要做多少功？如果将这个物体用50牛的力沿水平地面拖动10米，需要做多少功？
解：F1=G=100牛
s1=1米
∴ W1=F1s1=100牛×1米=100焦
F2=50牛
s2=10米
∴ W2=F2s2=50牛×10米=500焦
答：需要做功100焦和500焦。
注意：提升物体所做的功常直接用W=Gh计算
练习2： 在平地上，用50牛的水平推力推动重100牛的箱子，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1.5米，他做了多少功？
10米
50牛
100牛
解： F1=50牛, s1=10米,
F2=G=100牛, s2=1.5米.
W1= F1s1= 50牛×10米= 500焦
W2= F2s2
答：他推箱子做功500焦,举箱子做功150焦。
=100牛×1.5米= 150焦
练习3：一个人用50牛的力沿水平方向匀速推一辆重200牛的车前进2米，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？
答 ：人对车做功100焦，
重力对车没有做功。
解：F1=50牛、s1=2米 F2=G=200牛、s2=0米
∴W1=F1s1=50牛×2米=100焦
∴W2=F2s2=200牛×0米=0焦
使用功的计算公式进行计算时应注意：
1、每个符号所代表的量的意义，实际应用时不能乱套公式。
2、要注意各量的对应关系。
3、计算中应统一单位，更不能漏写单位。
课堂小结
功和机械能（一）
(缺一不可 )
1、做功的两个必要因素:
一是要有力作用在物体上。
二是物体要在力的方向上通过一段距离。
（F）
（s）
2、不做功的三种情况
①有力无距离
②有距离无力
③力和距离垂直
3、功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
功=力×距离
即 W =F·s
课堂练习
1、关于做功,下列说法正确的是 （　 ）
Ａ．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功
Ｂ．起重机吊着货物沿水平移动了一段距离，向上的拉力做了功
Ｃ．重物竖直下落，重力做了功
Ｄ．小球在水平桌面上滚动，重力做了功
Ｃ
2、小科同学用100牛的力，将重6牛的足球一脚踢出去20米远，他对足球做的功是　（ ）
Ａ．2000焦　　　　Ｂ．120焦
Ｃ． 0焦　　 Ｄ．条件不足，无法确定
D
3、甲物体重100牛，乙物体重50牛，用20牛的水平拉力分别拉甲、乙两物体，使甲物体在粗糙水平面匀速移动10米，使乙物体在光滑水平面加速移动10米，则拉力对甲、乙两物体所做的功较多的是（ ）
A、甲 B、乙 C、一样多 D、无法判断
Ｃ
4、用100牛的水平力将某物体沿水平地面拖动5米，需要做多少功？若该物体重为500牛，则这个过程中，重力做多少功？
解：F1=100牛、s1=5米 F2=500牛、s2=0米
∴W1=F1s1=100牛×5米=500焦
∴W2=F2s2=500牛×0米=0焦
答 ：需要做500焦的功，重力没有做功．
5、如图，人提着重100N的桶，沿楼梯从一楼上到三楼，人对桶做了多少功？
解：F=100牛、s=6米
∴W=Fs=100牛×6米=600焦
答 ：人对桶做了600焦的功.
6、举重运动员将60千克的杠铃举高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
W=Gh=600牛×2米=1200焦
答：…
7、已知马车重3000牛，匀速行驶时，受到的阻力为重力的0.2倍，马拉着车匀速行驶100米，拉力做多少功？
W=Fs=600牛×100米=6 × 104焦
解：∵匀速行驶
∴F=f=0.2G=0.2×3000牛=600牛
答：…
谢谢
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