第十五章 功和机械能 第一节 功 课件

2 物体在力的方向上移动了一段距离． 物体在力的方向上移动了一段距离．
物理学中的‘ 物理学中的‘功’吸收了一种 贡献’ 成效’意思在里面. ‘贡献’和‘ 成效’意思在里面 它是指: 它是指
一个力作用在物体上, 一个力作用在物体上
使这个物体在力的方向上 使这个物体在力的方向上 移动了一段距离,就说这个 移动了一段距离 就说这个 力对物体做了功． 力对物体做了功．
第十五章 功和机械能》 《功和机械能》 一、功
学习目标：
1.知道功的概念，明确功的两个要素； 2.理解功的含义，掌握功的计算式，及各物 理量的单位及符号。 3.能够运用功的计算式进行相关计算，巩固 理解物体做功的真正含义； 4.通过演示实验理解功的原理，知道使用任 何机械都不省功； 5.通过学习树立勤奋学习，报效祖国的远大 志向。
• 例１ 质量为５０Ｋg的雪橇上装载了３５ ０Ｋg的货物，一匹马拉着它将货物匀速运 到３０００m外的货场．如果雪橇行进中受 到的摩擦力是８００Ｎ，求马运货物时做 的功．
解： Ｗ＝ＦＳ＝８００Ｎ ３０００m Ｗ＝ＦＳ＝８００Ｎ×３０００m ８００ ６ ＝２．４ ×１０ Ｊ
牛的水平推力推动重100牛的 例2：在平地上，用50牛的水平推力推动重 ：在平地上， 牛的水平推力推动重 牛的 箱子，前进了10米 推箱子的小朋友做了多少功？ 箱子，前进了 米，推箱子的小朋友做了多少功？ 如果把这箱子匀速举高1.5米 他做多少功。 如果把这箱子匀速举高 米，他做多少功。
如果 F 跟 S 方向互 相垂直， 相垂直，在力的方向 上没有距离， 上没有距离，力Ｆ不 做功． 做功．
有力无距离不做功 冰柱在光滑的冰面上滑动
有力无距离不做功
没有力对它做功
力和物体运动方向垂直时力不做功
不做功的情况
１．有力，但是在力的方向上通过的 有力， 距离为零． 距离为零． F≠0，S=0时不做“功” ， 时不做“ 时不做 有距离， ２．有距离，但是和距离同一方向上没 有力的作用 F=0，S≠0时不做“功” ， 时不做“ 时不做 有力，也有距离， ３．有力，也有距离，但是力和距离 方向是相互垂直的 F⊥S时不做“功” 时不做“ ⊥ 时不做
在距离相同时，功的大小跟作用在物体上的力成正比， 力学里规定——功等于力跟物体在力的方向上通过的 距离的乘积．
（二）、力学中规定： ）、力学中规定： 力学中规定
1、功等于力和物体在力的方向上通过的距离 等于力和物体在力的方向上通过的距离 力的方向上通过的 的乘积。 的乘积。 2、功的公式：功=力×距离 功的公式： W=F·S （注意S指 F的方向上移动的距离） 注意S 的方向上移动的距离） 3、功的单位：焦耳（焦） 1焦耳=1牛顿·米 功的单位：焦耳（ 焦耳=1牛顿 牛顿· 意义： 牛的力使物体在力的方向上， 意义：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。 米的距离时所做的功为1
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用起重机按下图所示的三种方式分三次将物体匀速吊起
起重机第二次对物体做功与第一次比较什么量改变了，什么量 没有变？ 第二次做功与第一次做功的关系？ 在力一样大时，功的大小跟物体沿力的方向移动的距离成正比． 在力一样大时，功的大小跟物体沿力的方向移动的距离成正比．
第三次与第一次相比什么量变了，什么量没有改变？ 第三次做功是第一次做功的几倍？
找出下列活动中的共同点：
实例1 实例1：叉车举起货物
实例2： 实例 ：直升机吊起架电线的铁塔
实例3 实例3：马拉动原木
实例4 实例4：燃烧的气体使火箭起飞
找出下列活动中的共同点：
叉车举起货物
直升机吊起架电线的铁塔
原木马拉动
燃烧的气体使火箭起飞
共同点
1 有力作用在物体上． 有力作用在物体上．
做功的两个必要因素
做功与没做功
• 如果只有力作用在物体上， 如果只有力作用在物体上， 而物体没有移动距离或没有 在力的方向上移动距离， 在力的方向上移动距离，我 花的力气没有成效, 们称为花的力气没有成效,做的 －－劳而无功 功等于零－－劳而无功 • 如果没有力作用在物体上， 如果没有力作用在物体上， 物体只是由于惯性运动了一 段距离， 段距离，我们称之为 • 没有力的作用,做的功等于零－－ 没有力的作用, 不劳无功
小结
1、功： 物理学中，把力和物体在力的方向上移动 、 物理学中， 距离的乘积叫做机械功，简称做功。 距离的乘积叫做机械功，简称做功。 F≠0，S=0时不做“功” 时不做“ ， 时不做
2、不做功的情况 、
F=0，S≠0时不做“功” ， 时不做“ 时不做 F⊥S时不做“功” ⊥ 时不做 时不做“ 3、规定：力对物体做的功等于力跟物体在力的方 、规定：力对物体做的功等于力 向上通过的距离 乘积。 距离的 向上通过的距离的乘积。即 功=力×距离 力 单位： 单位：1J=1N·m 4、公式：W=F×S 、公式： 5、物理意义： １焦耳:用１牛的力使物体在 物理意义：
将一袋10kg的 的 将一袋 大米从地面扛 到肩上， 到肩上，做功 约150J 将两个鸡蛋举高 1m，做功约 ，做功约1J 将一瓶500mL的 的 将一瓶 矿泉水从地上拿起， 矿泉水从地上拿起， 做功约10J 做功约 体重为600N的某学生从一 的某学生从一 体重为 楼走到二楼，做功约1800J 楼走到二楼，做功约
• 焦耳是英国物理学家。 是英国物理学家。
1818年12月24日生于索尔福。 年 月 日生于索尔福 日生于索尔福。 他父亲是酿酒厂的厂主。 他父亲是酿酒厂的厂主。焦 耳从小体弱不能上学，在家 耳从小体弱不能上学， 跟父亲学酿酒， 跟父亲学酿酒，并利用空闲 时间自学化学、物理。 时间自学化学、物理。他很 喜欢电学和磁学， 喜欢电学和磁学，对实验特 别感兴趣。 别感兴趣。后来成为英国曼 彻斯特的一位酿酒师和业余 科学家。 科学家。焦耳可以说是一位 靠自学成才的杰出的科学家。 靠自学成才的杰出的科学家。 焦耳最早的工作是电学和磁 学方面的研究， 学方面的研究，后转向对功 热转化的实验研究。 热转化的实验研究。1866年 年 由于他在热学、 由于他在热学、电学和热力 学方面的贡献， 学方面的贡献，被授予英国 皇家学会柯普莱金质奖章。 皇家学会柯普莱金质奖章。
做功实例: 做功实例
用力向上举杠杆， 用力向上举杠杆，举力对杠杆做功
用力向下砸钉子, 压力对钉子做功 用力向下砸钉子
叉车把物体举高，举力对物体做功。 叉车把物体举高，举力对物体做功。
工人推车前进
人的压力将图钉压入 木块。 木块。
不做功实例: 不做功实例
球离开脚以后， 球离开脚以后，由于惯性 运动了一段距离。 运动了一段距离。但是没有力 作用在球上，所以没有力做功。 作用在球上，所以没有力做功。
已知： ＝ 牛 已知：F＝50牛，S＝10米， ＝ 米 G＝100牛，h＝1.5米 ＝ 牛 ＝ 米 求：W1和W2 解： W1＝FS＝50牛×10米＝500焦 ＝ 牛 米 焦 W2＝Gh＝100牛×1.5米＝150焦 ＝ 牛 米 焦
匀速举箱子时用的力F＇与箱子重 大小相等 大小相等， 匀速举箱子时用的力 ＇与箱子重G大小相等，方向相 举箱子是F＇克服重力（阻力） 使箱子在 使箱子在F＇ 反，举箱子是 ＇克服重力（阻力）G使箱子在 ＇方 向上升高了h，所做的功W2＝ F＇ h＝Gh，这种情况下， 向上升高了 ，所做的功 ＇ ＝ ，这种情况下， 常常为了简便而说：克服阻力G做的功 做的功W 常常为了简便而说：克服阻力 做的功 2＝Gh。
1 甲物体在光滑的水平面上运动，乙物体在粗糙的水平 甲物体在光滑的水平面上运动， 面上运动，现在用相同的水平推力， 面上运动，现在用相同的水平推力，分别使甲乙沿相 同的方向移动相同的距离，两次做功分别是W 同的方向移动相同的距离，两次做功分别是 甲和W 或 ） 乙，则W甲________W乙。（填“〈 ”“=”或“〉”）
力的方向上移动１米距离。
=
2 甲乙两个集装箱的质量相等，用起重机将甲集装箱以 甲乙两个集装箱的质量相等， 1m/s的速度提升 的速度提升10m，将乙集装箱以 的速度提升 ，将乙集装箱以2m/s的速度提升 的速度提升 同样的高度，则有W 同样的高度，则有 甲______W乙。（填“〈 ”“=”或 或 “〉”） ）
=
3 一个同学用 一个同学用120N的力，将一个4N重的足球踢到 的力，将一个 重的足球踢到 重的足球踢到25m远 的力 远 对他踢球时做功的情况,正确的是 处,对他踢球时做功的情况 正确的是 对他踢球时做功的情况 正确的是:( D ) A做功 做功3000J 做功 C 没有做功 B 做功 做功1000J D做了功 但条件不足 无法计算 做了功,但条件不足 做了功 但条件不足,无法计算
功的原理
照图那样,利用杠杆和动滑轮将重物提起, 照图那样,利用杠杆和动滑轮将重物提起, 记录所测数据. 记录所测数据.
功的原理:使用任何机械都不省功 功的原理 使用任何机械都不省功. 使用任何机械都不省功
下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功： 下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功：
（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起 ）人用力提放在地上的皮箱， （2）人再一次用力把箱子提起 ） （3）人用力提着皮箱在原地不动 ） （4）人提着箱子在水平路面上走了 米 ）人提着箱子在水平路面上走了50米 （5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上 ） （6）人把箱子放在电梯上，电梯从一楼上升到十 ）人把箱子放在电梯上， 楼