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機械功
第十章 功與機械能
第一節
觀察與思考
在生產生活中，人們常需要將物體從一個位置移到另一個位置，這個過程往往需要通過力的作用來完成。例如，重物通過吊車鋼索拉力的作用上升一段距離；汽車通過牽引力的作用移動一段距離。你能發現這類現象的共同點嗎？
掌握功的計算公式和單位，會用公式進行計算。（重點）
02
掌握力學中的功的含義，理解做功的兩個必要因素。（難點）
01
學習目標
叉車舉高貨物
F
s
　　物理學中的功主要是吸收了“貢獻”的意思。如果某個力對物體的移動做出了貢獻，取得了成效，說這個力對物體作了功。
做功了嗎
s
F
F
物體受到了力的作用
物體在力的方向上移動了一段距離。
共同點
s
做功了嗎
馬拉車
F
F
拉力對車做了功
物理學中把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫做機械功，簡稱功。
s
做功了嗎
（作用在物體上的力）
（物體在力的方向上移動的距離）
F
注意：二者缺一不可。
必要因素
s
s
F
F
F
s
F
做功了嗎
有力無距離（勞而無功）
人用力推大石頭而沒推動
s＝0
F≠0
分析
做功了嗎
無力有距離（不勞無功）
分析
s ≠ 0
F = 0
冰壺在平滑的冰面上滑行
做功了嗎
有力有距離，但力和距離垂直（垂直無功）
分析
F≠ 0
s≠ 0
力的方向與運動方向垂直
提箱子在水平路上走
做功了嗎
s
s
不做功
不做功
做功了嗎
F
F
不做功的三種典型情況
有力無距離（勞而無功）
有力有距離，但力和距離垂直（垂直無功）
無力有距離（不勞無功）
做功了嗎
觀察分析下面圖片，他們都算做功了嗎？
（a）人推車，車未動
（b）馬拉車前進
（c）起重機將貨物從地面提起
（d）抱著書水平前進
a、d不做功
b、c做了功
做功了嗎
功＝力×距離
W = Fs
公 式
注意：當力和物體在力的方向上通過的距離相反時，我們說物體克服這個力做功。
1.力對物體所做的功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。
做了多少功
變形
2.功的單位和物理意義
牛（N）
米（m）
焦耳（J）
即：1 J＝1 N · m
W = Fs
物理意義：1 N的力使物體在力的方向上，通過 1 m 的距離時所做的功為 1 J。
單位：焦耳（J）
做了多少功
（1）將兩個雞蛋舉高一米所做的功？
W=Fs=1N×1m=1J
（2）體重為500N的學生從1樓上到3樓所做功？
W=Fs=500N×6m=3000J
（3）將500mL的礦泉水從地上拿到3m高的位置所做的功？
W=Fs=0.5kg×10N/kg× 2m=10J
感受做功的大小
做了多少功
焦耳是一位主要靠自學成才的科學家。
1843年8月，在考爾克的一次學術報告會中
提出熱量與機械功之間存在著恒定的比例
關系，并測得熱功當量的值。這一結論遭
到當時許多物理學家的反對。
為了證明這個發現是成功的，焦耳以
極大的毅力，采用不同的方法，長時間地反復進行實驗。直到1850年，焦耳的科學結論終于獲得了科學界的公認。從1849到1878年，焦耳反復作了四百多次實驗，結果都相差不遠。
焦耳
做了多少功
功
做功的兩個必要因素
不做功的三種情況
功的計算
作用在物體上的力
物體在這個力的方向上移動的距離
有力無距離
有距離無力
力與距離垂直
W=Fs
課堂小結
1.某足球運動員在水平方向用25 N的力， 將重10 N的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滾了30 m才停下來。在球滾動過程中，腳對球所做的功為（ ）
A．750 J B．300 J
C．450 J D．0
D
課堂練習
2.起重機將2×104 kg的貨物從地上吊起3 m高后，又在水平方向上移動5 m，求起重機做了多少功？
解：起重機的拉力等于貨物的重力，在水平方向移動，拉力不做功，所以，起重機做的功為：
　W＝Fs＝Gh＝mgh
　　＝2×104 kg×10 N/kg×3 m＝6×105 J
課堂練向前推時，箱子的重力做功了嗎？
3.在平地上，用50 N的水平推力推動重100 N的箱子，前進了10 m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把這個箱子勻速舉高1.5 m，他做了多少功？
解：W1＝ Fs ＝50 N×10 m＝500 J
W2＝ F's'＝Gh=100 N×1.5 m＝150 J
答：他推箱子做功500 J，舉箱子做功150 J
50 N
100 N
10 m
課堂練習

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