第三节第三节 功功情景导入情景导入请说出下列词语中请说出下列词语中“功功”的含义：的含义：功功劳劳立立功功大大功功告成告成事半事半功功倍倍贡献贡献成效成效用力拉在水平桌面上的小车，小车前进，用力拉在水平桌面上的小车，小车前进，则小车受到几个力的作用？则小车受到几个力的作用？FF支支GF阻阻哪个力的作用对小车有了哪个力的作用对小车有了“成效成效”？有了？有了“贡献贡献”呢？呢？新课探究新课探究观察与思考观察与思考你能找出它们的工作过程有什么共同的特点吗？你能找出它们的工作过程有什么共同的特点吗？它们工作时都对物体施加了力，并且使物体它们工作时都对物体施加了力，并且使物体在力的方向上移动了一段距离。在力的方向上移动了一段距离。一、功的概念一、功的概念 如果对物体施了力，并使物体沿力的方向移动如果对物体施了力，并使物体沿力的方向移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了了一段距离，我们就说这个力对物体做了机械功机械功。机械功简称机械功简称功功。马拉车马拉车FsF拉力对车做了功拉力对车做了功sFF 起重机吊起货物起重机吊起货物拉力对货物做了功拉力对货物做了功 你知道用什么标准来判断是否做功吗？你知道用什么标准来判断是否做功吗？把报纸箱从地面搬把报纸箱从地面搬起来的力起来的力行走中向上搬报行走中向上搬报纸箱的力纸箱的力前者对物体做功，后者没有对物体做功。前者对物体做功，后者没有对物体做功。你知道用什么标准来判断是否做功吗？你知道用什么标准来判断是否做功吗？用了很大的力推车，但车没用了很大的力推车，但车没有移动，此时人推车的力有移动，此时人推车的力大力士表演拉汽车前大力士表演拉汽车前行，此时人拉车的力行，此时人拉车的力前者没有对物体做功，后者对物体做功。前者没有对物体做功，后者对物体做功。（作用在物体上的力）（作用在物体上的力）（物体在力的方向上移动的距离）（物体在力的方向上移动的距离）F二者缺一不可。二者缺一不可。必要因素必要因素ssFFFsF总结：判断是否做功总结：判断是否做功做功了吗？做功了吗？人用力推车，但是人用力推车，但是车没有被推动。车没有被推动。物体受到力，但没物体受到力，但没有移动距离，力对物体有移动距离，力对物体没有做功（劳而无功）。没有做功（劳而无功）。s0F 0做功了吗？做功了吗？冰壶在平滑的冰壶在平滑的冰面上滑行。冰面上滑行。s 0F 0 没有对物体施加力没有对物体施加力的作用，物体由于惯的作用，物体由于惯性而运动（不劳无功）。性而运动（不劳无功）。做功了吗？做功了吗？背着书包水平背着书包水平行走的过程。行走的过程。s 0F 0 物物体受到了力的作物物体受到了力的作用，也移动了一段距离，用，也移动了一段距离，但移动的方向与力的方向但移动的方向与力的方向垂直（垂直无功）。垂直（垂直无功）。不做功的三种典型情况：不做功的三种典型情况：(1)物体受到力的作用，但没有移动距离，即物体受到力的作用，但没有移动距离，即(s=0，劳而无功劳而无功)(2)物体没有受到力的作用，由于惯性而通过一物体没有受到力的作用，由于惯性而通过一段距离，即段距离，即(F=0，不劳无功不劳无功)(3)物体受到某力的作用，但运动方向始终与物体受到某力的作用，但运动方向始终与 该力方向垂直，即该力方向垂直，即(Fs，垂直无功垂直无功)二、功的计算二、功的计算 功等于功等于作用在物体上的力作用在物体上的力与与物体沿力的方向通物体沿力的方向通过的距离过的距离的的乘积乘积。功力功力距离距离 W=Fs 如果用如果用F表示力，表示力，s表示物体沿力的方向通过的表示物体沿力的方向通过的距离，距离，W表示功，功可以表示为：表示功，功可以表示为：功的单位和物理意义功的单位和物理意义 W=Fs 牛牛（N）米米 （m）牛牛米米（Nm）单位叫作单位叫作焦耳，简称为焦（焦耳，简称为焦（J）。）。即：即：1 J1 N m。例题：如图所示，工人小李用例题：如图所示，工人小李用55N的力把重为的力把重为100N的的小泥桶从地面拉到小泥桶从地面拉到4m高处。小李做了多少功？高处。小李做了多少功？分分析析：本本题题给给出出了了两两个个力力，一一个个是是小小李李对对绳绳的的拉拉力力，另另一一个个是是水水泥泥桶桶受受到到的的重重力力。依依题题意意，要要求求的的是是小小李李做做的的功功，即即求求小小李李对对绳绳的的拉拉力力做做了了多多少少功功。小小李李的的拉拉力力作作用用在在绳绳子子自自由由端端，使使绳绳子子自自由由端端升升高高，但但题题中中给给出出的的距距离离不不是是绳绳子子自自由由端端移移动动的的距距离离，而而是是水水泥泥桶桶升升高高的的距距离离。因因此此，要要先先依依据据使使用用动动滑滑轮轮时时绳绳端端与与重重物物移移动动距离的关系，确定出绳子自由端升高的距离。距离的关系，确定出绳子自由端升高的距离。例题：如图所示，工人小李用例题：如图所示，工人小李用55N的力把重为的力把重为100N的的小泥桶从地面拉到小泥桶从地面拉到4m高处。小李做了多少功？高处。小李做了多少功？解：解绳子自由端上升的距离解：解绳子自由端上升的距离s=2h=24m=8m，拉力做的功拉力做的功W=Fs=55N8m=440J。答：小李把水泥桶拉到答：小李把水泥桶拉到4m高处做了高处做了440J的功。的功。思考：动滑轮对小泥桶做了多少功？与小思考：动滑轮对小泥桶做了多少功？与小李做的功相等吗？为什么？李做的功相等吗？为什么？解：动滑轮对水泥桶做的功解：动滑轮对水泥桶做的功W=Gh=100N4m=400J。动滑轮对小泥桶做的功与小李做的功不相动滑轮对小泥桶做的功与小李做的功不相等。因为小李既要克服小泥桶的重力做功，等。因为小李既要克服小泥桶的重力做功，还要克服动滑轮的重力做功。还要克服动滑轮的重力做功。课堂小结课堂小结做功的两个做功的两个必要因素必要因素功的计算公式功的计算公式W=Fs功的单位：焦耳功的单位：焦耳功功作用在物体上的力作用在物体上的力物体沿力的方向移动一段距离物体沿力的方向移动一段距离1 J1 N m随堂练习随堂练习1.小慧从地上捡起一枚鸡蛋并举过头顶，下列数值与小慧从地上捡起一枚鸡蛋并举过头顶，下列数值与小慧对鸡蛋所做的功最接近的是（小慧对鸡蛋所做的功最接近的是（）。）。A.0.1JB.1JC.10J D.100J 解析解析 一枚鸡蛋的重力大约为一枚鸡蛋的重力大约为0.5N，把鸡蛋从地上捡，把鸡蛋从地上捡起并举过头顶，鸡蛋移动的距离大约为起并举过头顶，鸡蛋移动的距离大约为2m，则举起，则举起一枚鸡蛋所做的功一枚鸡蛋所做的功W=Gh=0.5N2m=1J。B2.下下图图中中，马马拉拉着着质质量量为为2000kg的的车车，在在水水平平公公路路上上前前进进了了400m。马马的的水水平平拉拉力力为为750N，求求重重力力对对车车做的功和马的拉力对车做的功。做的功和马的拉力对车做的功。解：因为马车沿竖直方向没有通过距离，所以重力没解：因为马车沿竖直方向没有通过距离，所以重力没有做功。马的拉力对车做的功有做功。马的拉力对车做的功W拉拉=Fs=750N400m=3105J。3.一一些些地地区区的的居居民民用用水水桶桶从从井井中中提提水水获获取取生生活活用用水水。某某水水井井深深15m，若若把把重重为为200N的的水水桶桶提提到到地地面面，则则至少需要对水桶做多少功？至少需要对水桶做多少功？解：从水井中把桶提到地面，要克服桶的重力做功，解：从水井中把桶提到地面，要克服桶的重力做功，则至少需要对水桶做的功则至少需要对水桶做的功W=Gh=200N15m=3.0103J。4.如如图图所所示示，质质量量为为5kg的的手手推推车车上上装装载载了了15kg的的商商品品，顾顾客客将将手手推推车车匀匀速速推推到到20m外外的的超超市市出出口口。如如果果手手推推车车运运动动过过程程中中受受到到的的摩摩擦擦力力是是10N，求求顾顾客客推推车车所做的功。所做的功。解：推车匀速运动，推力大小等于推车解：推车匀速运动，推力大小等于推车受到的摩擦力，即受到的摩擦力，即F=f=10N，则顾客推，则顾客推车做的功车做的功W=Fs=10N20m=200J。