第3節(jié)

功第十一章

簡單機(jī)械和功蘇科版（2024）九年級上冊同步備課

【想一想】他們的工作成效一樣嗎？

甲、乙兩和尚要把建筑材料提到屋頂上去，結(jié)果甲提上去了；乙雖然也用了力，但是沒有提上去。甲乙①事例一：請同學(xué)們觀察下面的事例：

【想一想】他們的工作成效一樣嗎？怎樣比較他們的工作成效？乙把重為2000N的瓦片提到高6米的屋檐上甲把重為5000N的石料提到高2米的墻頂上②事例二：請同學(xué)們繼續(xù)觀察下面的事例：1.知道功的概念。2.掌握對物體做功的兩個必要條件。3.學(xué)會利用功的公式進(jìn)行計算。分析：在叉車舉高貨物的過程中，貨物受到一個向上的力

F

的作用，并且在這個力的作用下，貨物在這個力的方向上，向上移動了一段距離s

，我們看到了叉車工作的成效：力F

作用的成效體現(xiàn)在貨物被舉高了.對于這種情況，物理學(xué)中就說叉車托起貨物的力做功。物理學(xué)中的功主要是作出了“貢獻(xiàn)”的意思。如果某個力對物體的移動做出了“貢獻(xiàn)”，取得了成效，就說這個力對物體做功。知識點(diǎn)一：什么是功物理學(xué)中，把力與物體在力的方向上通過的距離的乘積稱為機(jī)械功

，簡稱功。1.功的概念：2.功的兩個必要因素：

根據(jù)功的定義可知，對物體做功有兩個必要條件：一是對物體有力的作用；二是物體在力的方向上通過一定的距離。這兩個因素中，缺少任何一個都不能說力對物體做了功。物體在力的方向上移動的距離GGsGGssFF跳水推小車

攀巖做功分析hGF當(dāng)你舉高物體時，你通過消耗儲存于身體內(nèi)的化學(xué)能，使物體的位置升高了，我們就說你對物體做了功。①舉起的高度相同時，物體所受的重力越大，舉起它所需的力越大，力做的功就越多；②對于同樣重的物體，舉起的高度越高，力做的功也就越多。即：①h相同時，G越大，所需F越大，力做的功就越多，人消耗的化學(xué)能越多；②G相同時，h越大，力做的功就越多，人消耗的化學(xué)能越多。做功了嗎（a）用力推汽車但沒有推動（b）冰壺離開手后滑行圖(a)-(d)所示的四種情境中，人是否做了功？為什么？否；在這個力的方向上沒有移動距離。否；沒有人的力作用在物體上。實(shí)例分析—做功了嗎（c）背著重物沿水平路面勻速行走（d）把一箱物品搬起來否；有力，有距離，沒有在這個力的方向上。是；人作用在物體上的力，且在這個力的方向上移動了距離。人用力搬著書不動F≠0s＝0沒有做功（①有力沒有距離）

冰壺在平滑的冰面上滑行F＝0s≠0沒有做功（②有距離沒有力）不做功的三種情況sF≠0s≠0力的方向與運(yùn)動方向垂直

沒有做功（③力與距離垂直）不做功的三種典型情況F≠0,s＝0有力無距離（勞而無功）F＝0,s≠0無力有距離（不勞無功）F≠0,s≠0有力有距離，但力和距離垂直（垂直無功）

牛（N）米（m）焦耳（J）W=Fs

公式：

單位：1J＝1N.m詹姆斯·普雷斯科特·焦耳:(1818－1889)英國物理學(xué)家在國際單位制中，力的單位是牛(N)，距離的單位是米(m),則功的單位就是?！っ?N·m)。為了紀(jì)念焦耳對科學(xué)的貢獻(xiàn)，人們將功的單位命名為焦耳，簡稱焦，用字母J表示。根據(jù)前面所學(xué)功的定義，若用W表示功、F表示力、s表示物體在力的方向上通過的距離，則功的公式為知識點(diǎn)二：功的計算(1)使用W＝Fs時，統(tǒng)一使用國際單位制中的單位。(2)做功的多少只由W＝Fs決定，與物體的質(zhì)量、速度、運(yùn)動方向、是否有摩擦無關(guān)。(3)利用公式進(jìn)行計算時，力的大小和方向是不變的，若力的大小和方向是變化的，應(yīng)分過程計算。(4)公式W＝Fs的運(yùn)用:①同體性：力和物體移動的距離必須對應(yīng)同一物體。②同時性：力和物體移動距離必須對應(yīng)同段時間。③同向性：公式中的F與s必須在同一直線上;運(yùn)用公式時必須注意的幾個問題：1J的功有多大呢?1J的功有多大如圖所示，從地上撿起一個約50g的雞蛋，并把它緩緩舉過頭頂，在此過程中，人對雞蛋做的功大約為1J。思考例題

小明將質(zhì)量為10kg的水桶從距井口3m深處勻速提至井口，如圖所示。在這一過程中，小明對水桶做了多少功?分析

求小明對水桶所做的功，需要知道小明對水桶拉力的大小和水桶被提升的高度。水桶勻速上升，根據(jù)二力平衡條件可知，小明對水桶的拉力與水桶所受的重力大小相等。解答

小明對水桶的拉力

F=G=mg=10kg×9.8N/kg=98N

水桶在拉力方向上移動的距離s=3m。

根據(jù)功的公式，小明對水桶做的功

W=Fs=98N×3m=294J反思

以不同的速度勻速提起水桶，小明對水桶所做的功是否相同?相同。做功的兩個必要條件功對物體有力的作用在力的方向上通過一定距離有力無距離無力無距離有力有距離，但力和距離垂直功的計算公式——W=FS單位及其換算功不做功的三種情況分析人對物體做了功功(機(jī)械功的概念)1.下列情況下，小明對物理課本做了功的是（）A.閱讀靜止在桌面上的物理課本B.水平推物理課本，但未推動C.物理課本自由下落的過程D.將物理課本從地面撿起的過程D

2.如圖所示，小明同學(xué)的質(zhì)量約50kg，從一樓走到三樓，他上樓過程中克服重力所做的功可能為（）A.30JB.300JC.3000JD.10000JC3.如圖所示，甲、乙兩同學(xué)各用水平推力推一相同的木箱，甲推的木箱下面有輪子，乙推的木箱直接放在同樣的水平地面上，若甲、乙都把木箱勻速向前推了1米的距離，則甲、乙兩同學(xué)做的功（）A．甲做的功多。B．乙做的功多。C．甲、乙做的功一樣多。D．無法確定。甲

乙B

4.質(zhì)量是20g的子彈從槍膛中水平射出，子彈在槍膛中受火藥爆炸后產(chǎn)生氣體的平均作用力是700N，槍膛長50cm，子彈從槍膛射出后飛行