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第十一章 功和机械能 第一节 功 学习目标 1.判断什么是做功，认识功包含两个必要因素，能用生活、生产中的实例解释机械功的含义，体验用功的公式进行计算； 2. 经历抽象出功的概念的过程，分析推理得出功与力、在力的方向上移动距离的定性关系。 重点与难点 理解做功的两个必要因素，把握两个因素之间的对应关系，用功的公式进行计算。 甲：赛车飞驰 乙：卫星发射 1.仔细观察以上图片，你会发现，赛车在牵引力的作用下快速运动，卫星在火箭的推力作用下飞速升空。 2.赛车、卫星在力的作用下都通过了一定的距离。 一、力学中的功 结合课本P62~P63的内容，完成下列问题。 3.叉车将物体举高，叉车的托力对物体做了功，你还能举出生活中有哪些做功的例子。 答：将课本从地上拾起来、推着小车向前走、苹果在重力的作用下下落、将钉子钉入墙中等。 4.总结我们自己举出的做功的例子和课本上做功例子，你会发现，它们都在力的作用下通过了一段距离。物理学中，如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。 5.力学里所说的做功，包含两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在这个力的方向上移动了一段距离。 6.搬而未动、提着重物在水平面运动这些情况都不做功。 二、功的计算 阅读课本P63~P64的内容，完成下列问题。 7.作用在物体上的力越大，物体在力的作用下移动的距离越大，力所做的功就越多。力学里，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 8.如果用F表示作用在物体上的力，用s表示物体在力的方向上移动的距离，用W表示对物体所做的功，则功的计算式为W=Fs。其中，力F的单位是N，距离s的单位是m，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。 合作探究 9.讨论：分析下面生活中的现象，指出拉力是否做功，若做了功，请指出做功的距离。 现象：如图，建筑工地上的使用塔吊将建筑材料从地面吊起，水平一移动一段距离后，放到楼房的顶上。 结论：吊起的过程中，拉力克服物体的重力对物体做功，移动的距离是吊起的高度；水平移动过程中，物体移动的距离没有在拉力的方向上，因此拉力不做功；放下的过程中，物体在重力的作用下向下运动，可以说物体在重力的作用下做了功，移动的距离是从吊起的高度到楼顶的垂直距离。 10.活动：举出生活中不做功的例子，并归纳概括不做功的几种情况。 例子：（1）人用力搬铁块，但没有搬动，人对铁块没有做功；（2）用起重机吊一大机器，但没有吊起，起重机对大机器没有做功；（3）使用叉车举起一个大石头，但没有举起，叉车对大石头没有做功；（4）踢出去的足球靠惯性在空中飞行时，人对球没有做功；（5）关闭发动机后的汽车在水平路面上滑行，牵引力对汽车不做功；（6）人提水桶，在水平地面上匀速前进，人对水桶没有做功；（7）某同学背着书包沿水平路面去学校，人对书包没有做功。 分析：（1）中人对铁块有力的作用，但铁块在力的方向上没有移动距离，即s=0，因此不做功；（2）起重机对大机器有力的作用，但大机器在起重机的拉力作用下没有移动距离，即s=0，因此不做功；（3）叉车对大石头有托力的作用，但大石头在力的作用下没有移动距离，即s=0，因此不做功；（4）足球在空中飞行时，足球是靠惯性，人对足球没有作用力，即F=0，因此人对足球没有做功；（5）汽车在水平路面滑行，靠的是惯性，牵引力F=0，因此牵引力不做功；（6）水桶受到了拉力的作用，同时也运动了一段距离，但在力的方向上没有通过距离，因此这个力也没有对水桶做功；（7）书包受到了力的作用，同时也运动了一段距离，但在力的方向上没有通过距离，因此这个力也没有对书包做功。 结论：（1）（2）（3）中，有力无距离，这属于“不动无功”；（4）（5）中，物体靠惯性运动，有距离无力，这属于“不劳无功”；（6）（7）中，虽有力也有距离，但在力的方向上没有通过距离，或者说力和距离垂直，这属于“劳而无功”。 10.某商店售货员把长大约1 m的木板搭在台阶上，将冰柜沿斜面推上台阶，如果售货员沿斜面的推力为200 N，台阶高度为0.4 m。求：售货员推冰柜做了多少功？ 解：W=Fs=200N×1m=200J. 导学测评 见《导学测评》P16 学习笔记 【知识链接】 焦耳 英国著名物理学家，焦耳1818年12月24日生于英国曼彻斯特，他的父亲是一个酿酒厂主。焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识了著名的化学家道尔顿。道尔顿给予了焦耳热情的教导。焦耳向他虚心学习了数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础。而且道尔顿教诲了焦耳理论与实践相结合的科研方法，激发了焦耳对化学和物理的兴趣1850年，焦耳凭借他在物理学上作出的重要贡献成为英国皇