(共19张PPT)
浙教版
科学（初中）
九年级上
（1）
课堂导入
起重机提升重物时，将电能转化为重物的动能和势能
你知道塔吊工作时，能量转化了多少吗？
课堂新授
一、功的含义
运动员举着杠铃不动
运动员举着杠铃不动需要用很大的力，举重运动员做功了吗？
那么，怎样理解做功的含义？
从科学的角度来看，当运动员举着杠铃不动时，虽然要用很大的力，但此时运动员并没有对杠铃做功。
在这两个实例中有什么共同特点。
受力及方向
有无移动距离
叉车向上托起货物
人推小车向前
货物受到叉车的支持力，方向竖直向上
移动距离
水平向前
移动距离
竖直向上
小推车受到人的
方向水平向前
推力
受力及方向
有无移动距离
人用力搬石头没动
人提书包在水平路上通过一段距离
石头受到人的拉力，方向竖直向上
移动距离
水平向前
没有移动距离
书包受到人的提力，方向竖直向上
在这两个实例中有什么共同特点？
说明：力做功也常说成物体做功，如人的推力对小车做功，也可以说成人对小车做功。
在科学上，如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功（work）。
人对小车做功
F
S
(2)功
下
图
是物体在力的作用下没有做功的实例。想一想，在这两个实例中有什么共同特点？
人用力搬石头，
?石头没有搬动
F
S=0
因为石头虽然受到人对它向上力的作用，但没有在这个力的方向上通过一段距离，因此人对石头没有做功。
人提书包在水平路面上匀速通过一段距离
F
S
书包受到人的提力的方向是竖直向上的，而书包是在水平方向通过一段距离，在提力方向上没有通过一段距离，因此提力也没有做功。
共同特点:有力作用在物体上，但在力的方向上没有移动一段距离。
科学上，做功必须包含两个必要因素：
一是作用在物体上的力
二是物体在力的方向上通过一段距离。
注意：做功两个条件缺一不可。
(3)
距离与力垂直。（s⊥F）
（如：物体在竖直的拉力作用下水平移动）
(2)有距离，无力。（F=0）
（如：物体在光滑水平面上靠惯性滑动）
3.几种不做功的情况：
(1)有力,无距离。（s=0）
（如：物体在平衡力作用下保持静止）
人推车没推动
人踢出球后，球在路面滚动
提着公文包在水平路面上运动
手对书
静止
推车未动
人对车
手对车
判断下列情形人对物是否做功？
做
功
不
做
功
不
做
功
F
二、功的计算
功有大小：
（1）科学上规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
即：功＝力
×
距离
（2）功的计算公式可表示为：W
＝
Fs
用
F
表示力，s
表示物体在力的方向上通过的距离，
W
表示功
（3）在国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m
为了纪念英国物理学家焦耳的贡献，人们便用他的名字焦耳作为功的单位，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m
1
焦＝
1
牛·米
生活中常见的焦耳有多大？
1、把1
只鸡蛋举高2
米，做的功大约是1
焦
3、将一瓶500
mL的矿泉水从地上拿起并举高，做功约10J
2、把一本《科学》从地面捡起放回桌面所做的功大约为2焦耳
1
只鸡蛋≈50g
W=Fs=Gh≈1J
一本《科学》≈200g
W=Fs=Gh≈2J
500
mL=500g
举高≈2m
W=Fs=Gh≈10J
下列各物体在竖起向上的拉力作用下匀速上升一段距离，拉力所做的功谁最大？
3m
=30牛
=10牛
=10牛
答：F1所做的功最大。
W1=F1S1=30牛×3m=90焦
W2=F2S2=10牛×3m=30焦
W3=F3S3=10牛×6m=60焦
例、如图所示，有一物体重
100
牛，把该物体从地面匀速举到高为
1
米的桌面上，做了多少功？
如果将这个物体用30
牛的力沿水平地面匀速拖动10
米，做了多少功？
F1
F2
解:（1）匀速提升物体所用的向上的力：F1
＝
G
＝
100
牛
物体在力的方向上通过的距离：s1
＝
1
米
所以力F1
所做的功为：W1
＝
F1s1
＝
100
牛×1
米＝
100
焦
（2）拖动物体所用的水平拉力：F2
＝
30
牛
物体在力的方向上通过的距离：s2
＝
10
米
所以力F2
所做的功为：W2
＝
F2s2
＝
30
牛×10
米＝
300
焦
答：举高物体做功100
焦；拖动物体做功300
焦。
三、功和能的关系
1、做功的过程实质上就是能量转化的过程
2、可以用功来量度能量转化的多少
3、功和能量的单位都是焦耳
物体对外界做功时，要消耗其自身的能，所以做功的过程实质上是能量转化的过程。
力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。
可以用功来量度能量转化的多少，能量的单位与功的单位一样，也是焦耳。
h
s1
F
F
F2
解：
水平移动时：
W1
=
F
s1=100牛×5米=500焦
匀速抬升时：G=mg=50千克×9.8牛/米=490牛
W2=Gh=490牛×1米=490焦
W总＝W1+W2=500焦+490焦＝990焦耳
答：此人对物体总共做了990焦耳的功。
F2
G
当堂练
1.一位同学正在进行投掷实心球的训练，以下情境中，他对实心球做功的是（ ）
A．将球从地面托起举过头顶
B．手托球水平匀速直线运动
C．拋出后的球在空中继续运动
D．手拿球静止在空中
A
2.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（ ）
A.W甲＜W乙＜W丙
B.W甲＞W乙＞W丙
C.W甲=W乙=W丙
D.W甲=W乙＜W丙
C
3.如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于
状态，第4秒末时，物体受到的摩擦力是
N，第6秒末到第9秒末，推力F做功是
J．
静止
4
24(共17张PPT)
浙教版
科学（初中）
九年级上
（2）
物体运动有快慢。
如何比较物体运动的快慢呢？
比较单位时间内通过的路程——速度
1米/秒的意思是：
米／秒
复习导入
新授导入
小明的教室在五楼，通常他上楼需要1.5min。
有一次，他跑步上楼只花了40s。
哪种方法做功更快？
观察思考
课堂新授
一、做功的快慢
我们是怎样比较物体运动的快慢的？
方法一：相同路程比较所用时间的多少；
方法二：相同时间比较行驶路程的长短；
方法三：比较物体速度大小。
要比较物体做功的快慢可采用什么方法呢？
物体
所做的功
所用时间
A
1000J
5S
B
1000J
10S
C
4000J
1min
D
6000J
1min
比较谁做功最快?并且说出比较的依据是什么
参考物体运动的快慢的3种分析方法
①做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快；
C物体与D物体比较：时间相同，
D物体做功多，D做功快。
②时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快。
A物体与B物体比较：做相同功时A所用时间短，A做功快。
1.物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量.
2.定义:单位时间内完成的功.
3.功率的表达式：功率＝
4.公式：
5.单位：
Ｐ－功率
Ｗ－功
t－时间
二、功率
1瓦特=1焦/秒
1瓦特的含义？
??
在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年时间，研制出精巧实用的新型蒸汽机，由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输，都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜，为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。
瓦特
James
Watt
英国
1736－1819
二、常见的功率
人步行（缓慢）：数十瓦
短时间快速运动：可达1千瓦
小汽车：50~100千瓦
和谐号动车组：7200千瓦
喷气式客机：约11万千瓦
一般机器上都有一个小牌子叫做铭牌，上面标有一些数据，功率是其中的一项。
功率200kW表示什么物理意义？
表示物体在1s内做功200000J。
功率是机器的主要技术指标，根据实际需要选择功率合适的机器。否则造成机器浪费或者毁坏机器。
功率是机器的主要技术指标之一，要根据实际需要选择功率合适的机器。功率选择不当，会造成机器的浪费，或毁坏机器。
因为功是能量转化的量度，所以做功的快慢也就是能量转化的快慢。根据这一观点，请叙述例题中起重机的功率为1.47
千瓦的意义。
起重机的功率为1.47
千瓦的意义：起重机1s对货物做功1470
J
【例题】起重机将质量为750千克的货物，在0.5分钟内匀速吊起6米高，起重机的功率有多大？
解：货物的重：G
＝
mg
＝
750
千克
×9.8
牛
/
千克＝
7350
牛
起重机对货物做的功：W
＝
Gh
＝
7350
牛
×6
米＝
44100
焦
起重机的功率：
P
=
W/t=
44
100
焦÷30秒＝
1470
瓦＝
1.47
千瓦
答：起重机的功率为
1.47
千瓦。
思考题
我们在测量上楼的功率时，发现对于同一个人如果上楼的速度快，他的功率就大。那么功率与物体的运动的速度有关吗？
1、两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则
(
)
A、甲做功较多，功率较大
B、甲做功较多，功率较小
C、甲做功较多，甲、乙功率相等
D、甲、乙做功相等，乙的功率较大
A
当堂练
2、如图是甲、乙两物体做功与所需时间之间的关系图象，由图可知，甲物体的功率P甲和乙物体的功率P乙相比较
(
)
A、P甲>P乙
B、
P甲<
P乙
C、P甲=P乙
D、无法确定
W（J）
甲
乙
t（s）
A
3.如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab＞tcd，运动距离sab＝scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率（
）
A.AB段做功较多
B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多
D.AB段的功率比CD段的功率大
C
4.某型号汽车发动机的额定功率为5.4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
（l）发动机所提供的牵引力大小；
（2）行驶速度的大小；
（3）行驶5min牵引力所做的功。
因为汽车匀速行驶，受平衡力作用；由二力平衡知识得，F＝f＝1800N
由P＝Fv得行驶速度的大小；v＝P/F＝30m/s
t＝10min＝600s，
匀速行驶10min牵引力所做的功：W＝Pt＝6×104W×600s＝3.6×107J
