11.1 功 课件-2025-2026学年沪粤版物理九年级上学期

11.1 功 生活中的“功”都有哪些含义呢？ 立功 功劳 大功告成 事半功倍 贡献 成效 在物理学中，什么是力学中“功”的物理概念呢？ 课程导入 “做功”与“做工” 人用力推石头没推动，虽竭尽全力做工了，但从物理的角度看，人却没做功，这是为什么呢？ 找出做功的共同点 作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离 ① ② 1 力学中的功 　　物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。 如果某个力对物体的移动做出了贡献，并取得了成效，说这个力对物体作了功。 定义： 物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功。 功用符号W 表示。 你知道用什么标准来判断是否做功？ 课程讲授 做功的定义 活动1 找找共同点 1.起重机将物体从地面上升至高处 F s 现象：物体在力的作用下，向上移动了一段距离。 人将小车推动距离s 图中的人对推车施加力F，使小车沿 F 的方向移动了一段距离 s。这时人对推车做了功。 怎样才叫“做功”? （b）推动小车运动 人对水桶和推车都做了功，它们有哪些共同点？ 物体在作用力的方向上移动了一段距离。 观察与思考 作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了功。 思考：比较人推不动汽车和推动小车的例子，找出是否做功的判断标准？ 二、做功的必要因素 用力推汽车，汽车不动 人将小车推动距离s 用力推讲台,讲台没有动，人累吗？人对讲台做功了吗？为什么？ 答：人对讲台没有做功，因为讲台没有移动一定距离。 （F≠0, s=0 ---- 劳而无功） 用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？ 答：足球虽然移动了一段距离，但那是因为惯性，人没有对足球施加力。（F=0, s ≠ 0 ---- 不劳无功） 人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？ 答：人推箱子，虽然水平移动了距离s，但重力和支持 力不做功，因为箱子没有在力的方向上移动。 （F ≠ 0, s≠ 0，F⊥s------垂直无功） 做功的两个必要因素： 作用在物体上的力 物体在力的方向上移动的距离 判断力是否做功，这两个必要因素，缺一不可。 总结： 课程讲授 定义：作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。 做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力（力一定要作用在物体上） （2）物体在力的方向上移动的距离 缺一不可 做功的定义 F s F 拉力对车做了功 实例1 马拉车运动 马拉车 　叉车举高货物 F s 叉车举力做了功 实例2 叉车举高货物 　　用力拉在水平桌面上的小车，小车前进，则小车受到几个力的作用？谁对小车做了功？ Ｆ F支 F阻 想想议议 Ｇ Ｇ s 特征：力的方向要与运动的方向一致 是哪个力使物体移动，哪个力就做了功 想一想 议一议 1、当你抱着一摞书不动时，你累吗？你对书做功了吗？为什么？ 2、用力推讲台，讲台没有动，人累吗？人对讲台做功了吗？ 没有做功（劳而无功） 因为有力作用在物体上，但物体没有在力的方向上移动距离。 s＝0 F≠0 分 析 做功的两个必要因素 搬而未起 思考：人用力搬石头而没搬动,做功了吗？收到成效了吗？ 用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？ 没有做功（不劳无功） 分 析 s ≠ 0 F = 0 没有做功（劳而无功） 提箱子在水平路上走 分 析 F≠ 0 s≠ 0 力的方向与运动方向垂直 s F F 起重机吊起货物 拉力对货物做了功 s 拉力对货物没有做功 不做功的三种情况 示意图 特点 物体不受力，因惯性而动 物体受平 衡力静止 有力有距离，力的方向与运动的方向垂直 举例 踢出去的足球 推而未动，搬而未起 人提水桶水平向前运动，提水桶的力不做功 课程讲授 力对物体做功了吗 下列情况是否做功？ 白鹭将鱼从水里叼起来 人将油桶推到仓库中 举重运动员举着杠铃不动 是 否 是 那如何去计算做功的多少呢？ 做功的定义 1．【跨体育】抛掷实心球是某市近几年体育中考主要项目之一，如 图所示是国豪同学扔实心球的情景(包含四个过程)。其中，手对实心球做功的过程是（　B　） A． ②和④ B． ①和③ C． ①和④ D． ②和③ B 3．不做功的三种情况 不劳无功 劳而无功 垂直无功 示 意 图 箭射出后 石块没有被移动 提着滑板在水平路面上前行 特 点 有距离无力 有力无距离 力与距离垂直 课程讲授 功的计算 定义：力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 公式：功=力×距离，即 W＝F·s 单位：在国际单位制中，功W 的单位：牛·米(N·m) 或焦耳(简称焦，符号J)。 F：力 s：力方向上移动的距离 W：功 课程讲授 1J的物理意义：1 N的力，使物体在力的方向上通过1m的距离所做的功为1J。即：1J＝1N×1m＝1 N·m 焦耳 功的单位焦耳，是为了纪念英国物理学家焦耳（J·P·Joule 1818--1889）而命名的。 功的计算 课程讲授 功的计算 活动3 怎样计算功 人拉着重力为400N的车子沿水平方向前进了5m。有同学认为，在这个过程中，人做的功为W=Fs=400N×5m=2000J。他的算法对吗？如果不对，错在哪里？ 答：他的算法是错误的，车子沿水平方向运动，重力方向为竖直向下，车子运动的距离的方向与重力方向垂直，因此计算错误，应当给出人对车的拉力，将人对车的拉力与运动距离相乘计算出人对车做的功。 力与物体运动距离相互垂直时，力对物体不做功（垂直无功） 课程讲授 功的计算 活动3 怎样计算功 不做功的典型情况： 有力无距离 无力有距离 有力有距离，但力和距离垂直 　　　　功　的　计　算 １．力学中规定：功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积．　即：功＝力×距离 如果用Ｆ表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离，Ｗ 表示力所做的功．　　　 则：Ｗ＝Ｆs 　　　　功　的　计　算 　　　Ｗ ＝Ｆs 牛 米 焦耳 意义：用１N的力使物体在力的方向上移动１m距离，力对物体所做的功就是１J。 用文字表示：１焦耳＝１牛×１米 1J = 1N × 1m 使物体在力的方向上移动的距离一定，力越大，做的功越多 力一定，使物体在力的方向上移动的距离越大，做的功越多 力越大，使物体在力的方向上移动的距离越大，做的功越多 功的多少跟作用在物体上的力成正比，跟物体移动的距离成正比。 从功的计算公式，我们可以得出什么结论？ 如何正确地计算功？ 人拉着重400N的车子向前行进5m，有同学认为人做的功 W=Fs=400N×5m=2000J，他的计算对吗？ 分析：根据做功的必要因素判断。 解答：题中给出了车子的重力，重力的方向与车子移动的方向垂直，属于垂直无功的例子，所以计算不对。要正确地计算功，还应给出人的拉力。 例题 ：如图所示，某人沿斜面向上推木箱的力F 为100N，他把木箱从斜面底部推到2m高处。斜面长4m，人的推力做了多少功? 分析:题目中标示出了两个距离，哪一个是计算人的推力做功需要测得的距离s 呢?根据定义，力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。人的推力是沿斜面向上的，因此距离应取斜面的长度。 解:已知推力 F =100N，距离 s =4m， 人的推力做的功为W=Fs =100N x 4 m = 400J。 答:人的推力做了 400J 的功。 例题1： 小明用50N的推力推着小车前进了10m，推力做了多少功？ 解：Ｗ ＝ＦＳ＝50 N×10m＝500J 答：推力做了500J的功。 已知： S=10m F=50N 求：W 重力做了多少功？ 不做功，或者说0J 动了没？ 哪个力使它动的？ 重为2000N的物体从10m高的楼上落到地面，重力做了多少功？ 解：Ｗ＝ＦＳ＝Gh=2000N×10m＝20000J 答：重力做了20000J的功。 已知：G=2000N h=10m 求：W 例题2： 物体下落时，重力做功！！ Ｗ ＝G h 那物体上升呢？重力做功吗 课程讲授 例题2：如图所示，人沿斜面向上推木箱的力F为100N，他把木箱从斜面底部推到2m高处。斜面长4m，人的推力做了多少功？ 功的计算 分析：题目中标示出的两个距离，哪一个是计算人的推力做的功需要测得的距离 s 呢？根据定义，力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。人的推力是沿斜面向上的，因此距离应取斜面的长度。 解：已知推力F =100N，距离s =4m。 人的推力做的功为 W=Fs=100N×4m=400J 答：人的推力做了400J的功。 课程讲授 1．起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机对重物做功情况是（ ） A．提升过程做了功，悬停过程做了功 B．提升过程不做功，悬停过程不做功 C．提升过程不做功，悬停过程做了功 D．提升过程做了功，悬停过程不做功 D 习题练习 2. 某老旧小区改造工地，工人用起重机将重1.2×104的施工材料匀速吊上6m高工作台，用了10s。施工材料上升的速度是___________m/s；起重机对施工材料做功___________J 0.6 7.2×104 习题练习 3. 周末，小成同学骑自行车前往离家较近的邓小平图书馆研修学习。在某段平直的公路上，其运动的图像如图所示。已知小成和自行车总重力为600N，运动时所受阻力大小恒为总重力的0.2倍； （1）求自行车在匀速直线运动时所通过的路程； 解：由图可知，自行车从第10s开始做匀速直线运动，速度为5m/s，所以自行车在匀速直线运动时所通过的路程 s=vt =5m/s×（50s-10s）=200m 答：自行车在匀速直线运动时所通过的路程为200m； 习题练习 3. 周末，小成同学骑自行车前往离家较近的邓小平图书馆研修学习。在某段平直的公路上，其运动的图像如图所示。已知小成和自行车总重力为600N，运动时所受阻力大小恒为总重力的0.2倍； （2）如果自行车在前10s内所通过的路程为30m，那么自行车在0~50s内克服阻力所做的功为多少？ 解：运动时所受阻力大小恒为总重力的0.2倍，自行车在0~50s内克服阻力所做的功 W=fs总=0.2Gs总=0.2×600N×（30m+200m）=27600J 答：自行车在0~50s内克服阻力所做的功为27600J。 习题练习 1.下列情况中力对物体做了功的是 A．用力推讲台，讲台没有动 B．人提水桶沿水平地面行走 C．沿斜坡方向把物体拉上去 D．天花板上的线吊着电灯 课堂练习 A．第一次较大 B．第二次较大 C．两次一样大 D．不知楼高不好判断 2. 某学生从底楼匀速走上二楼，第一次花费20s，第二次 花费30s。则两次上楼过程中，学生所做的功 A．木箱受到的摩擦力一定为20N B．木箱前进的距离一定是4m C．木箱前进的距离是0.8m D．木箱受到的摩擦力是100N 3. 一个重100N的木箱放在水平桌面上，某人用20N的水平拉力拉着木箱前进，人对木箱做的功为80J，则 下课 $