2023學(xué)年完整公開課版功

第十五章

《功和機械能》

一、功實例1：叉車舉起貨物找出下列活動中的共同點：實例2：直升機吊起架電線的鐵塔實例3：馬拉動原木實例4：燃燒的氣體使火箭起飛叉車舉起貨物直升機吊起架電線的鐵塔原木馬拉動燃燒的氣體使火箭起飛找出下列活動中的共同點：共同點1有力作用在物體上．2物體在力的方向上移動了一段距離．物理學(xué)中的‘功’吸收了一種‘貢獻’和‘成效’意思在里面.它是指:

一個力作用在物體上,使這個物體在力的方向上移動了一段距離,就說這個力對物體做了功．做功的兩個必要因素做功與沒做功如果只有力作用在物體上，而物體沒有移動距離或沒有在力的方向上移動距離，我們稱為花的力氣沒有成效,做的功等于零－－勞而無功

如果沒有力作用在物體上，物體只是由于慣性運動了一段距離，我們稱之為沒有力的作用,做的功等于零－－不勞無功做功實例:用力向上舉杠桿，舉力對杠桿做功

用力向下砸釘子,壓力對釘子做功

叉車把物體舉高，舉力對物體做功。

人的壓力將圖釘壓入木塊。工人推車前進不做功實例:

球離開腳以后，由于慣性運動了一段距離。但是沒有力作用在球上，所以沒有力做功。如果F跟S方向互相垂直，在力的方向上沒有距離，力Ｆ不做功．有力無距離不做功沒有力對它做功有力無距離不做功力和物體運動方向垂直時力不做功冰柱在光滑的冰面上滑動不做功的情況１．有力，但是在力的方向上通過的距離為零．２．有距離，但是和距離同一方向上沒有力的作用３．有力，也有距離，但是力和距離方向是相互垂直的F≠0，S=0時不做“功”F=0，S≠0時不做“功”F⊥S時不做“功”用起重機按下圖所示的三種方式分三次將物體勻速吊起

起重機第二次對物體做功與第一次比較什么量改變了，什么量沒有變？第二次做功與第一次做功的關(guān)系？在力一樣大時，功的大小跟物體沿力的方向移動的距離成正比．

在距離相同時，功的大小跟作用在物體上的力成正比，力學(xué)里規(guī)定——功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積．

第三次與第一次相比什么量變了，什么量沒有改變？第三次做功是第一次做功的幾倍？（二）、力學(xué)中規(guī)定：1、功等于力和物體在力的方向上通過的距離的乘積。（注意S指F的方向上移動的距離）3、功的單位：焦耳（焦）1焦耳=1牛頓·米意義：1牛的力使物體在力的方向上，通過1米的距離時所做的功為1焦。2、功的公式：功=力×距離

W=F·S焦耳是英國物理學(xué)家。1818年12月24日生于索爾福。他父親是釀酒廠的廠主。焦耳從小體弱不能上學(xué)，在家跟父親學(xué)釀酒，并利用空閑時間自學(xué)化學(xué)、物理。他很喜歡電學(xué)和磁學(xué)，對實驗特別感興趣。后來成為英國曼徹斯特的一位釀酒師和業(yè)余科學(xué)家。焦耳可以說是一位靠自學(xué)成才的杰出的科學(xué)家。焦耳最早的工作是電學(xué)和磁學(xué)方面的研究，后轉(zhuǎn)向?qū)徂D(zhuǎn)化的實驗研究。1866年由于他在熱學(xué)、電學(xué)和熱力學(xué)方面的貢獻，被授予英國皇家學(xué)會柯普萊金質(zhì)獎?wù)隆?/p>

將兩個雞蛋舉高1m，做功約1J將一袋10kg的大米從地面扛到肩上，做功約150J體重為600N的某學(xué)生從一樓走到二樓，做功約1800J將一瓶500mL的礦泉水從地上拿起，做功約10J例１質(zhì)量為５０Ｋg的雪橇上裝載了３５０Ｋg的貨物，一匹馬拉著它將貨物勻速運到３０００m外的貨場．如果雪橇行進中受到的摩擦力是８００Ｎ，求馬運貨物時做的功．解：Ｗ＝ＦＳ＝８００Ｎ×３０００m＝２．４×１０Ｊ６例2：在平地上，用50牛的水平推力推動重100牛的箱子，前進了10米，推箱子的小朋友做了多少功？如果把這箱子勻速舉高1.5米，他做多少功。勻速舉箱子時用的力F＇與箱子重G大小相等，方向相反，舉箱子是F＇克服重力（阻力）G使箱子在F＇方向上升高了h，所做的功W2＝

F＇

h＝Gh，這種情況下，常常為了簡便而說：克服阻力G做的功W2＝Gh。

已知：F＝50牛，S＝10米，

G＝100牛，h＝1.5米

求：W1和W2

解：

W1＝FS＝50牛×10米＝500焦

W2＝Gh＝100?！?.5米＝150焦

功的原理照圖那樣,利用杠桿和動滑輪將重物提起,記錄所測數(shù)據(jù).功的原理:使用任何機械都不省功.

共同探討：下列情況中，人有沒有對所帶的皮箱做功：（1）人用力提放在地上的皮箱，但沒有提起（2）人再一次用力把箱子提起（3）人用力提著皮箱在原地不動（4）人提著箱子在水平路面上走了50米（5）人提著箱子站在水平勻速行使的汽車上（6）人把箱子放在電梯上，電梯從一樓上升到十樓甲物體在光滑的水平面上運動，乙物體在粗糙的水平面上運動，現(xiàn)在用相同的水平推力，分別使甲乙沿相同的方向移動相同的距離，兩次做功分別是W甲和W乙，則W甲________W乙。（填“〈”“=”或“〉”）甲乙兩個集裝箱的質(zhì)量相等，用起重機將甲集裝箱以1m/s的速度提升10m，將乙集裝箱以2m/s的速度提升同樣的高度，則有W甲______W乙。（填“〈”“=”或“〉”）一個同學(xué)用120N的力，將一個4N重的足球踢到25m遠(yuǎn)處,對他踢球時做功的情況,正確的是:()A做功3000JB做功1000JC沒有做功D做了功,但條件不足,無法計算==D小結(jié)1、功：物理學(xué)中，把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫做機械功，簡稱做功。2、不做功的情況F≠0，S=0時不做“功”F=0，S≠0時不做“功”F⊥S時不