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(共32張PPT)
第十章 功與機械能
機械功
第1節
01
能結合實例認識機械功。
02
通過實例歸納出做功的兩個必要條件，能判斷日常生活中物體是否做功。
03
知道功的計算公式和單位，會進行簡單的計算，了解身邊一些力做功的大小。
場景一：叉車搬運貨物
1.叉車把貨物舉高，貨物受哪些力？
2.哪個力的作用對貨物有了成效？
有了貢獻呢？
思考：
G
F
F
叉車對貨物施加的向上的力F
成 效
貨物被舉高
場景二
1.行李車在牽引車的作用下前進，行李車受到幾個力的作用？
2.哪個力的作用對行李車有了成效？有了貢獻呢？
行李車受到的拉力F拉
行李車前進了
成
效
G
F支
F拉
F阻
F拉
一、做功了嗎
叉車舉高貨物
牽引車拉著行李車前進
F
F拉
s
s
1.物理學中把___和物體_____________________的乘積叫做機械功，簡稱___。
2.如果一個___作用在物體上，物體在這個___________移動了一段距離，就說這個力對物體做了功。
力
在力的方向上移動距離
功
力
力的方向上
小車在推力的作用下向前運動了一段距離
布袋在繩子的拉力作用下升高
做功
F
移動方向
F
移
動
方
向
在圖中標注人對物體施加力的方向和物體移動的方向
做功
小明提水在水平路面勻速平穩前行
人用力推車，但車未動
在圖中標注人對物體施加力的方向和物體移動的方向
移動方向
F
未做功
沒有移動
未做功
F
思考：用什么標準來判斷力是否對物體做功？
力做功的兩個必要因素
作用在物體上的力F
物體在這個力的方向上移動的距離s
注意
判斷有沒有“做功”的方法：看是否同時滿足做功的兩個必要因素，同時滿足兩個因素就叫“做功”，缺少任何一個，都不算“做功”。
判斷
標準
下列情境中，人對物體做了功的是（　　）
A．足球被踢出后，在草坪上滾動的過程
B．小紅背著書包勻速走在水平路面上
C．用力推車往前走
D．人推一塊大石頭沒推動
C
判斷力是否做功
有力無距離
不做功（勞而無功）
×
F ≠ 0
s = 0
1.當舉重運動員舉著杠鈴不動時，感覺很累，那么人對杠鈴做功了嗎？
2.冰壺離開運動員，在冰面上自由滑行時，人對冰壺做功了嗎？
有距離無力
s ≠ 0
F = 0
不做功（不勞無功）
×
3.背著書包勻速走在水平路面上，人對書包做功了嗎？
有距離有力，但力與距離的方向垂直
s ≠ 0
F ≠ 0
不做功（垂直無功）
×
F
移動方向
物體做功需滿足兩個條件：有作用在物體上的力；物體在這個力的方向上移動一段距離。
力對物體不做功的三種情況：
①有力無距離，有力作用在物體上，但物體沒動，力對物體不做功。
②有距離無力，物體沒有受到力的作用，但由于慣性通過了一段距離。
③力與距離垂直，物體受到力的作用，移動一段距離，但移動的距離與力的方向垂直，力對物體不做功。
1. 物理學中規定：力對物體所做的功等于力與物體在力的方向移動的距離的乘積。　
牛(N)
米 (m)
焦耳(J)
W =Fs
2. 公式：
3. 單位：
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳
(1818－1889)
英國物理學家
二、做了多少功
思考：用手將兩個雞蛋勻速舉高1 m，手對雞蛋做的功大約是多少？
答案　兩個雞蛋的重力約1 N，將兩個雞蛋勻速舉高，由二力平衡條件，手的托力為F＝G＝1 N，雞蛋在力的作用下移動的距離 s＝1 m，則手對雞蛋做的功為W＝Fs＝1 N×1 m＝1 J。
用手將兩個雞蛋勻速舉高1m，手對雞蛋做的功大約是1 J。
1J＝1N . m
用手將一瓶500mL的礦泉水從地上勻速拿起并舉過頭頂，手所做的功10J。
1.(2024·龍巖上杭縣期末)在水平地面上，用60 N水平拉力拉重100 N的木箱，使木箱沿拉力方向前進500 cm，拉力所做的功等于____ J，重力所做的功等于____ J。
300
0
2.(教材例題)叉車常用于大件貨物轉運。如圖所示，一輛叉車將質量為300 kg的貨物緩慢舉高3 m。求貨物在被舉高的過程中，叉車對貨物的支持力做了多少功？(g取10 N/kg)
解：由題意，貨物質量m＝300 kg，貨物在支持力的方向移動的距離 s＝3 m。
在貨物緩慢上升過程中，由二力平衡條件，叉車對貨物的支持力大小為
F＝G＝mg＝300 kg×10 N/kg＝3 000 N
叉車對貨物做功為
W＝Fs＝3 000 N×3 m＝9 000 J
所以，叉車對貨物的支持力做了9 000 J功。
拓展　上述問題中，若叉車先將貨物緩慢舉高后，又在水平方向勻速移動一段距離，將貨物放到貨架上。在這個過程中，叉車對貨物的支持力是否一直在做功？為什么？
答案　不是一直做功，水平方向勻速運動時，支持力沒有做功，因為貨物在支持力的方向上沒有移動距離。
計算做功的多少時，需要注意的幾個問題：
計算做功多少時，需要注意的問題：
1.明確求哪個力做的功。
2.判斷物體在該力的方向上移動的距離是多少。
3.運用公式W＝Fs求解時，統一使用國際單位制中的單位。
功的計算公式： 功=
功的單位：
功
①作用在物體上的 .
②物體在力的方向上移動的 .
①有力無
②有距離無
③力與距離
不做功的
三種情況
做功的兩個
必要因素
力
距離
W = Fs
力×距離
焦耳（J）
1J＝
1N m
1.(2024·棗陽期末)如圖所示，mA>mB>mC，三個物體在同樣大小的力F的作用下，都沿著力F的方向移動距離s，比較F對三個物體所做的功，結論是(　　)
A.三次做功一樣多 B.對A做的功多
C.對B做的功多 D.對C做的功多
A
2.(2024·廣州越秀區開學考)一位重400 N的中學生向上提著一個重40 N的箱子沿教學大樓的樓梯從一樓勻速登上三樓，該過程中她向上提著箱子的力做功最接近的是(　　)
A.24 J B.240 J
C.2 400 J D.24 000 J
B
3.請在下列空格中選填“做功”或“不做功”，并說明理由。
(1)小明用力推發生故障的汽車而未推動時，推力對汽車_______，理由______________________________________________________________________。
(2)馬拉車在水平路面上勻速前進，馬的拉力對車_____，理由_________ ______________________________________________________________。
(3)踢出去的足球在水平地面上滾動過程中，重力對足球______，理由______________________________________________________________，腳對足球______，理由_______________________________。
不做功
小明用力推發生故障的汽車而未推動時，有力但沒有在力的方向上移動距離
做功
馬拉車在水平路面上勻速前進，馬對車施加了力，并且在力的方向上移動了距離
不做功
踢出去的足球在水平地面上滾動過程中，沒有在重力的方向上移動距離
不做功
腳離開了足球，不再對足球施加力
(4)舉重運動員從地面將杠鈴舉起的過程中，對杠鈴_____，理由_______ __________________________________________________________________________________；舉著杠鈴靜止不動時，運動員對杠鈴______，理由_____________________________；
(5)用手從地面豎直提起水桶，手的拉力對水桶_____，理由___________ ___________________________________________________________，提著水桶在水平路面上前行，手對水桶______，理由___________________ _________________________________________________________。
做功
舉重運動員從地面將杠鈴舉起的過程中，對杠鈴施加了向上的力，杠鈴在力的方向上移動了距離
不做功
舉著杠鈴靜止不動時有力沒距離
做功
用手從地面豎直提起水桶，手給水桶向上的力，水桶在力的方向上移動了距離
不做功
提著水桶在水平路面上前行，拉力向上，水桶水平前進，沒有在力的方向上移動距離

4.小蘭在海洋公園里搭乘自動扶梯(如圖)。若小蘭質量為40 kg，隨扶梯上升高度約為112 m，求扶梯對小蘭至少做了多少功。(g取10 N/kg)
解：小蘭的重力：G＝mg＝40 kg×10 N/kg＝400 N，
扶梯對小蘭至少做的功：
W＝Gh＝400 N×112 m＝44 800 J。
解析　拉力做功：W＝Fs＝60 N×5 m＝300 J，因為木箱水平運動，在豎直方向通過的距離為零，所以重力做功為0。
解析　因為對三個物體的作用力都是大小相等的力F，三個物體在力F的方向上移動的距離都是s，根據功的計算公式W＝Fs可知，F對三個物體所做的功一樣多，故選A。
解析　一層樓高3 m，一樓到三樓是兩層樓高，即h＝3 m×2＝6 m，該過程中她向上提著箱子的力為：F＝G箱＝40 N，則此過程她向上提著箱子的力做的功為：W＝Fh＝40 N×6 m＝240 J，故選B。　

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