资源简介

(共20张PPT)
2.1 功和机械能
第1课时 功
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。
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。
那么，怎样来理解功的概念，功的大小又如何计算
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，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。
1、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上
移动了一段距离，就说这份力对物体做了功。
一、功
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。
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
图2.1-2 叉车把货物从地面抬升到一定高度
图2.1-3 人推小车在水平路面上通过一段距离
共同的特点：
①货物、小车都受到了力的作用；
②货物、小车在力的方向上都移动一段距离。
物体的受力方向与移动方向相同
即：
托力对货物做功
推力对小车做功
力对物体做功
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
图2.1-4 人用力搬石头，但没有搬动
图2.1-5 人提书包在水平路面上匀速通过一段距离
共同的特点：
①石头、书包都受到了力的作用；
②石头、书包都没有在所受力的
方向上移动一段距离。
石头受到了力；
石头没有移动一段距离；
书包受到了力；
书包移动的方向与受力方向垂直；
力对物体没有做功
2、做功的两个必要因素：
①是作用在物体上的力；
②是物体在力的方向上移动的距离。
这两个因素必须同时满足，缺一不可！
F
S
主人拉狗狗，没拉动，主人对狗狗做功了吗？
搬运工在平地上行走，他对货物向上的支持力对货物做功吗？
不做功
不做功
2、不做功的三种情形：
（1）有力无距离;
（2）有距离无力;
用力搬石头没有动
用力推汽车没有动
冰壶因惯性滑行但不受力
足球因惯性飞行但不受脚的力
（3）有力有距离，但距离与力方向垂直。
F
S
有力有距离，但力的方向与运动方向不一致也不垂直，这个力做功吗？
做功
1．科学中的做功跟我们日常所说的“做工”或“ 工作”一样吗？
“做工”或“工作”不一定满足做功的两个必要条件。
不一样。
“做工”更多是指从事体力劳动，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行走的时候，在“做工”，但没有做功。
“工作”可以体力劳动，也可以脑力劳动，有时做功有时不做功。
2．如图2.1-6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
图2.1-6 塔式起重机
有力无距离，拉力不做功。
有力有距离，拉力做功。
移动方向与拉力方向垂直，拉力不做功。
沿水平方向匀速移动：
匀速向上运动：
重物静止不动：
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？
二、功的计算
① ② ③
功有大小，人推小车水平运动，推力越大，运动路程越长，它做功也越多。
2、功的公式：
功=力×距离
1、功：
等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
W=F·s
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。
3、功的单位：
1焦耳=1牛顿·米
简称焦，符号J 。
1J=1N·m
焦耳
它是为纪念英国科学家焦耳而命名的。
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。
1焦耳的意义：
把一只鸡蛋举高2米所做的功大约为1焦耳。
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。他在挺举过程中对杠铃大约做了多少功
图2.1-7 运动员举起杠铃
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。
应用功的计算公式时应注意：
③力F在使物体沿着它的方向移动距离s的过程中，其大小和方向不变。
①分清是哪个力对物体做了功，计算功时F 就是这个力；
②距离s是否是沿F的方向上通过的距离；
例题1 如图 3-30 所示，有一物 F1体重100 牛，把该物体从地面匀速举到高为1 米的桌面上，做了多少功？如果将这个物体用30 牛的力沿水平地面匀速拖动10 米，做了多少功？
解：∵匀速提升 ∴F1=G=100牛
又∵s1=1米 ∴W1=F1s1=100牛×1米=100焦
∵F2=30牛 s2=10米
∴ W2=F2s2=30牛×10米=300焦
答：举高物体做功 100 焦；拖动物体做功 300 焦。
例题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？
10m
50N
100N
1.5m
解：W1 = Fs = 50N×10m = 500J
答：他推箱子做功500J，举箱子做功150J。
= Gh = 100N×1.5m = 150J
W2 = F2 s2
Ｃ
1、下列关于物体是否做功的说法中正确的是（ ）
A.起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离， 起重机对钢筋做了功
B.被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中， 脚对足球做了功
C.小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮 球做了功
D.小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功
2.某足球运动员在水平方向用25牛的力，将10牛的球沿水平地面踢出，
踢出后球在地面上滚了30米才停下来。在球滚动过程中，脚对球所
做的功为 （ ）
A.750焦 B.300焦 C.450焦 D.0
D
3、小刚把重为1000牛的箱子沿着水平地面拖动1米，小刚对箱子做
的功为 （ ）
A、1000焦耳 B、100焦耳
C、0焦耳 D、无法确定
D
4、某同学在水平方向用25牛的力，将100牛的物体沿水平推动，
结果向前推动了20米。在推物体的过程中，人对物体所做的
功为 （ ）
A、750焦 B、500焦 C、250焦 D、0焦
B
5、运动员用50牛的力把重为6牛的足球踢出去20米，运动员对球
做的功为 （ ）
A、1000焦 B、880焦 C、1120焦 D、缺少条件，无法计算
D
再见

展开更多......

收起↑