第一節(jié)機(jī)械功第十章功與機(jī)械能1.知道機(jī)械功的概念，了解身邊的一些力做功的估計(jì)值，能用生活、生產(chǎn)中的實(shí)例解釋機(jī)械功的含義。2.學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象中歸納簡(jiǎn)單的規(guī)律，認(rèn)識(shí)做功的兩個(gè)條件。3.理解功的計(jì)算公式并能進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。學(xué)習(xí)目標(biāo)新課引入在生產(chǎn)生活中，人們常需要將物體從一個(gè)位置移到另一個(gè)位置，這個(gè)過(guò)程往往需要通過(guò)力的作用來(lái)完成。例如，重物通過(guò)吊車鋼索拉力的作用上升一段距離；汽車通過(guò)牽引力的作用移動(dòng)一段距離。你能發(fā)現(xiàn)這類現(xiàn)象的共同點(diǎn)嗎？

哪個(gè)力的作用對(duì)小車有了“成效”？有了“貢獻(xiàn)”呢？用力拉在水平桌面上的小車，小車前進(jìn)，則小車受到幾個(gè)力的作用？F支ＧＦF對(duì)小車做了功ＦF支ＧF阻對(duì)靜止的木塊受力情況分析？叉車舉高貨物Fs物理學(xué)中的功主要是吸收了“貢獻(xiàn)”的意思。如果某個(gè)力對(duì)物體的移動(dòng)做出了貢獻(xiàn)，取得了成效，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。新課講解1.物理學(xué)中把力和物體在力的方向上移動(dòng)距離的乘積叫做機(jī)械功。簡(jiǎn)稱功。一、機(jī)械功

sFFFs物體受到了力的作用。物體在力的方向上移動(dòng)了一段距離。①②發(fā)現(xiàn)什么共同點(diǎn)了嗎？觀察與思考2.做功的兩個(gè)條件如圖所示，小明提水在水平路面勻速平穩(wěn)前行，小明對(duì)水桶的拉力做功了嗎？為什么？小明對(duì)水桶的拉力不做功，因?yàn)樾∶鲗?duì)水桶的拉力方向向上，水桶移動(dòng)的方向在水平方向，沒(méi)有在拉力的方向上移動(dòng)距離。如圖（b）所示，人用力推車，但車未動(dòng)。推力做功了嗎？為什么？人對(duì)車的推力不做功，因?yàn)檐囋谌藢?duì)車的推力方向上沒(méi)有移動(dòng)距離。（作用在物體上的力）（物體在力的方向上移動(dòng)的距離）Ｆ二者缺一不可。必要因素s

你知道用什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷是否做功嗎？sFFFsF做功的兩個(gè)必要因素：（1）作用在物體上的力

（2）物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離。沒(méi)有做功（勞而無(wú)功）人用力推石頭而沒(méi)有推動(dòng)s＝0F≠03.物體不做功的情況①?zèng)]有做功（不勞無(wú)功）s≠0F=0冰壺在平滑的冰面上滑行②沒(méi)有做功（垂直無(wú)功）提水桶在水平路上走F≠0s≠0力的方向與運(yùn)

動(dòng)方向垂直③

s不做功不做功的三種典型情況有力無(wú)距離（勞而無(wú)功）有力有距離，但力和距離垂直（垂直無(wú)功）無(wú)力有距離（不勞無(wú)功）總結(jié)1.用腳踢出足球，球在地面上滾動(dòng)，滾動(dòng)過(guò)程中，人對(duì)球做功了嗎？練一練2.當(dāng)你抱著一摞書不動(dòng)時(shí)，你對(duì)書做功了嗎？為什么？3.用力推箱子，箱子沒(méi)有動(dòng)，人對(duì)箱子做功了嗎？

功＝力×距離

公式注意：當(dāng)力和物體在力的方向上通過(guò)的距離相反時(shí)，我們說(shuō)物體克服這個(gè)力做功。1.力對(duì)物體所做的功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。二、功的計(jì)算

2．功的單位和物理意義

牛（N）

米（m）焦耳（J）即：1J＝1N·mW=Fs物理意義：1N的力使物體在力的方向上，通過(guò)1m的距離時(shí)所做的功為1J。單位：焦耳將兩個(gè)雞蛋舉高1m，做功約1J；將一瓶500mL的礦泉水從地上拿起并舉過(guò)頭頂，做功約10J；將一袋10kg的大米從地面扛到肩上，做功約150J。偉大的物理學(xué)家——焦耳焦耳是一位主要靠自學(xué)成才的科學(xué)家，他對(duì)物理學(xué)做出重要貢獻(xiàn)的過(guò)程不是一帆風(fēng)順的。1843年8月，在考爾克的一次學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)中提出熱量與機(jī)械功之間存在著恒定的比例關(guān)系，并測(cè)得熱功當(dāng)量的值。這一結(jié)論遭到當(dāng)時(shí)許多物理學(xué)家的反對(duì)。為了證明這個(gè)發(fā)現(xiàn)是成功的，焦耳以極大的毅力，采用不同的方法，長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行反復(fù)地實(shí)驗(yàn)。直到1850年，焦耳的科學(xué)結(jié)論終于獲得了科學(xué)界的公認(rèn)。從1849到1878年，焦耳反復(fù)做了四百多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果都相差不多。叉車常用于大件貨物轉(zhuǎn)運(yùn)。如圖所示，一輛叉車將質(zhì)量為300kg的貨物緩慢舉高3m。求貨物在被舉高的過(guò)程中，叉車對(duì)貨物的支持力做了多少功？（g取10N/kg）分析貨物在被叉車緩慢舉高的過(guò)程中，叉車對(duì)貨物的支持力的做功過(guò)程如圖所示。貨物緩慢上升，可視為處于平衡狀態(tài)。由二力平衡條件可求出支持力，再由功的計(jì)算公式，求出支持力所做的功。

叉車常用于大件貨物轉(zhuǎn)運(yùn)。如圖所示，一輛叉車將質(zhì)量為300kg的貨物緩慢舉高3m。求貨物在被舉高的過(guò)程中，叉車對(duì)貨物的支持力做了多少功？（g取10N/kg）解

在貨物緩慢上升過(guò)程中，由二力平衡條件，叉車對(duì)貨物的支持力大小為

叉車對(duì)貨物做功為

所以，叉車對(duì)貨物的支持力做了9000J功。討論上述問(wèn)題中，若叉車先將貨物緩慢舉高后，又在水平方向勻速移動(dòng)一段距離，將貨物放到貨架上。在這個(gè)過(guò)程中，叉車對(duì)貨物的支持力是否一直在做功？為什么？叉車對(duì)貨物的支持力不是一直在做功。因?yàn)椴孳囋谒椒较騽蛩僖苿?dòng)貨物一段距離，叉車對(duì)貨物的支持力方向豎直向上，力和貨物移動(dòng)的方向垂直，故叉車在此段運(yùn)送貨物過(guò)程中，支持力沒(méi)有對(duì)貨物做功。在平地上，一小朋友用50N的水平推力推動(dòng)重100N的箱子，前進(jìn)了10m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把這個(gè)箱子勻速舉高1.5m，他做了多少功？10m50N100N練一練解：由W=Fs得人推箱子時(shí)做的功

W1

=F1s1

=50N×10m=500J

人舉箱子時(shí)，勻速舉起F2

=G

=100N

此時(shí)人做功

W2=F2s2

=Gh=100N×1.5m=150J功做功的兩個(gè)必要因素不做功的三種情況功的計(jì)算作用在物體上的力物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離有力無(wú)距離有距離無(wú)力力與距離垂直W=Fs課堂小結(jié)當(dāng)堂檢測(cè)1.如圖所示幾種情況中，人對(duì)物體做了功的是（）A.人推車沒(méi)有推動(dòng)B.將重物從地面提起C.足球因慣性在空中飛行D.提著滑板水平勻速前進(jìn)B2.一足球運(yùn)動(dòng)員用50N的力，用腳把足球踢出100m，則運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功（）A.100J B.50JC.5000J D.無(wú)法計(jì)算D3.下列有關(guān)力做功的說(shuō)法中正確的是（）A.把米袋從地面上提起來(lái)，提力對(duì)米袋沒(méi)有做功B.用水平力推著自行車前進(jìn)，推力對(duì)自行車做了功C.茶杯靜止在水平桌面上，支持力對(duì)茶杯做了功D.掛鉤上的衣服靜止時(shí)，拉力對(duì)衣服做了功B4.如圖所示，一個(gè)箱子靜止在水平地面上，小聰用150N的水平拉力將箱子移動(dòng)了0.4m，小聰?shù)睦ψ龉?/p>

J。待箱子靜止后，小明用80N的水平推力推這個(gè)箱子沒(méi)有推動(dòng)，小明的推力做功為

J。0

605.

物理課上，喜歡動(dòng)手的小明幫助老師搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)器材，器材所受的重力為20N，距離講臺(tái)的水平距離OM=1.2m，距離講臺(tái)面的豎直高度ON=0.8m，如圖所示。小明先用4s的時(shí)間在M點(diǎn)將器材勻速豎直搬起0.8m，再勻速直線運(yùn)動(dòng)5s到達(dá)講臺(tái)的N點(diǎn)。小明水平移動(dòng)器材時(shí)，速度大小為

cm/s，對(duì)