(共23张PPT)
第一课时 做功的含义及功的计算
“胜哥”拉单杠，能量形式是如何转化的？
“胜哥”体内的化学能
“胜哥”的势能
思考：
充电宝的能量转化
充电宝充电时
电能
化学能
充电宝给手机充电时
电能
化学能
起重机提升重物时能量又是如何转化的？
电能或化学能
重物的动能和势能
为了度量能量转化的多少，我们引入物理量
— 功（W）
一、 做功
1.定义: 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。
2.做功的两个必要因素
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。
F
S
当运动员举着杠铃不动时，运动员对杠铃做功吗？
尽管用很大的力，但此时运动员并没有对杠铃做功。
思考：
这是因为虽然有了力，但在力的方向上没有距离。
1. 下列图示是物体在力的作用下做功的实例。
想一想，在这两个实例中有什么共同特点？
叉车把货物从地面抬升到一定高度
人推小车在水平路面上通过一段路程
F
S
F
S
共同的特 点：
货物和小车都受到了力的作用
都在力的方向上运动了一段距离。
读图：
2. 下列图示是物体在力的作用下没有做功的实例。想一想，有什么共同特点？
人用力搬石头，
石头没有搬动
人提书包在水平路面上
匀速通过一段距离
F
F
S
都没有在力的方向上运动了一段距离。
共同的特 点：
石头和书包都受到了力的作用。
做功跟我们日常所说的“做工”或“ 工作”一样吗？
不一样。“做工”更多是指从事体力劳动。
体力劳动中，人可能做功，也可能没有做功。
如建筑工人在水平路面上搬砖，是在“做工”，但没有做功。
“工作”可以指体力劳动，也可以是脑力劳动，脑力劳动没有做功。
塔式起重机下挂着重物 ，在重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情形中，钢索的拉力是否都对重物做了功？
重物静止不动时，钢索的拉力对重物不做功。
匀速向上运动时，钢索的拉力对重物做功。
沿水平方向匀速移动时，钢索的拉力对重物不做功。
思考：
3.不做功的三种情况：
（1）有力没距离
（2）没力有距离
（3）有力有距离，但距离与力方向垂直。
F
S
那么功的大小和做功两个必要因素有何关系呢？
叉车抬起的货物越重，作用
的力越大，它做的功就越多；
叉车把货物从地面上抬升的
高度越高，它做的功也越多。
1牛·米（ N · m ）
二、 功的计算
1.功的定义
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。
2.定义公式
×
W = F × S
3.功的单位
力的单位是：
N（牛）
m（米）
J（焦耳）
功的单位是：
距离的单位是：
1 焦耳（J）
=
功
=
距离
力
F =
W
S
S=
W
F
焦 耳
焦耳（1818~1889）是英国著名的实验物理学家。他从小就对实验着迷，在家里做起了各种实验，后来成为一名业余科学家。
1840 年，焦耳通过对电流的热效应的研究，得出了著名的焦耳定律。焦耳定律给出了电能向热能转化的定量关系（我们将在本章第6节中学习该定律）。
焦 耳（James
Prescott Joule）
阅读：
焦耳特别热衷于热功当量的实验测量。1847 年，他完成了热功当量测量的经典实验：先是测量一桶水的温度，然后把铜制的翼轮放入水中，用下落的砝码带动翼轮转动来搅动水，使水的温度升高。焦耳测量了翼轮所做的功和水温的升高，从而计算出多少机械能产生多少热，这个值被称为“ 热功当量”。
焦耳从1843 年开始测量热功当量，直到1878 年最后一次发表实验结果，先后做实验不下四百余次，并且采用了原理不同的各种方法，测量了他能想到的各种过程所产生的热——包括机械的、电的、磁的，获得了大量的实验数据。他以极其精确的数据，为热和功的相当性提供了可靠的证据。人们为了表达对他的敬意，将功和能量的单位叫做焦耳。
1焦耳有多大呢？
把2只鸡蛋举高1米，做的功大约是1 焦。
4.功的计算
先审题，后公式，再计算
①物体受到几个力的作用？
③哪个力做了功？哪个力没有做功？
②物体朝哪个方向移动？移动距离多少？
④根据功的定义公式计算。先公式后代入。
⑤注意各个物理量的单位。
思考：
例题1：有一物体重100牛，把该物体从地面匀速提 到高为1米的桌面上，需要做多少功？ 如果将这个物 体用30牛的力沿水平地面拖动10 米，需要做多少功？
解：
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
=
=
F1
S1
100 牛
1米
×
=
100 焦
拖动的水平拉力：
F2
=
30 牛
距离：
S2
=
10米
W2
=
=
F2
S2
30 牛
10米
×
=
300 焦
答：举高物体做功100 焦；拖动物体做功300 焦。
已知什么？求什么？
在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，
前进了10米，推箱子的小朋友做了多少功？如果
把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？
10m
50N
100N
先审题
1.5m
已知：F = 50N，
s = 10m，
G = 100N，
h = 1.5m
求：W1 和 W2
解：W1 = Fs = 50N×10m = 500J
答：他推箱子做功500J，举箱子做功150J。
= Gh = 100N×1.5m = 150J
W2 = F2 s2
例2：
“胜哥”将150千克的杠铃举高1.8米。(1) “胜哥”对杠铃至少做多少功？（g取10牛/千克）
答： “胜哥”对杠铃至少做了2700焦的功。
解： (1) F = G = mg = 150千克×10牛/千克=1500牛
W = Fs = 1500牛×1.8米 = 2700焦
(2)此时杠铃的势能增加多少焦？
答：杠铃的势能增加2700焦。
练习：
结合举重等事例，谈谈能量的转化与做功的关系。
“胜哥”具有能量才能对杠铃做功，做功时消耗的化学能转化为杠铃的重力势能。
做功的过程实质就是能量转化的过程。力对物体做多少功，就有多少能量发生了转化。
思考：
5.功的实质
物体具有做功的本领，是因为它具有能。
做功的实质是能量转化的过程，力对物体做了多少功，就有多少能量发生转化。
因此，可以用功来量度能量转化的多少。
能量的单位和功一样，也是焦耳。
一、 做功的含义
1. 做功的两个必要因素
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。
2.不做功的三种情况：
（1）有力没距离
（2）没力有距离
（3）有力有距离，但距离与力方向垂直。
二、 功的计算
1.定义公式
×
W = F × S
功
=
距离
力
2.功的单位
J（焦耳）
1焦耳 = 1牛·米
小结：微信公众号“胜哥课程”
微课九上 3.3 能量转化的量度（1）
1. 如图是排球扣球的几个环节，其中运动员对排球做功的是---（ ）
A. 助跑起跳 B. 手往后伸 C. 空中击球 D. 双脚落地
2.子弹在枪膛内受到火药爆炸后产生的对气体的平均推力是 800N，子弹的重力为 0.2N，枪
膛长 55cm。射出后，子弹在空中飞行了 80m，则气体对子弹所做的功是---（ ）
4
A. 440J B. 156.8J C. 4×10 J D. 1.08J
3. “胜哥”将 2 个鸡蛋从地面举高至头顶，对这 2 个鸡蛋做的功约为---（ ）
A. 0．2J B. 2J C. 20J D. 200J
4.小科背着书包去学校上学，因为书包中装的书较多，所以感觉累。小科在背起书包、背着
书包水平匀速行走、背着书包站立的过程中，对书包做功的是---（ ）
A. 背起书包和行走时 B. 背着书包行走时 C. 背着书包站立时 D. 背起书包时
5. 下图所示 NBA 比赛中的四种场景，球星对篮球做功的是---（ ）
A. 图①中科比带球上篮 B. 图②中邓肯头顶篮球水平走进篮球场
C. 图③中奥尼尔持球摆拍 D. 图④中乔丹远投出手后球离手飞行
6.下列说法中正确的是---（ ）
A. 用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功
B. 提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上的拉力对水桶做了功
C. 抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功
D. 用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功
7.“胜哥”完成标准的引体向上 10 次，则“胜哥”总共克服重力做功大约为---（ ）
A. 200 焦 B. 2000 焦 C. 5000 焦 D. 10000 焦
8. “胜哥”用力把一个重 10N 的冰块水平抛出，冰块在水平的冰面上滑行 40m 远停下来。
则冰块在滑行过程中---（ ）
微信公众号“胜哥课程” 1
微信公众号“胜哥课程”
A. “胜哥”对冰块做了 400J 的功 B. “胜哥”和重力都没有对冰块做功
C. 重力对冰块做了 400J 的功 D. 以上说法都不对
9.整洁的教室需要大家共同创造。同学们值日时，以下劳动几乎没有做功的是---（ ）
A. 用拖把拖地 B. 擦门窗、黑板
C. 提着水从同楼层的水房走向教室 D. 把椅子架到课桌上
10. “胜哥”用 150N 的作用力，将重 4.5N 的足球踢出，足球沿水平场地向前运动的最大距
离为 200m，则足球沿水平场地向前运动的过程中“胜哥”对足球所做的功为---（ ）
A. 3000J B. 90J C. 3090J D. 0
11. .近年来，“胜哥”的家乡——金华，交通便利，环境宜人。金华轨道交通金义东线是浙
江省金华市的一条城市轨道交通线路，于 2022 年 8 月 30 日开通金义段。某列车以 30 米/
秒的速度匀速行驶 100 秒，行驶中受到的阻力为 51×10 牛，这一过程中列车克服阻力做功
________焦。
12.如图所示，某举重运动员在 0.5 秒内由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶，运动员在这个
过程中对杠铃________做功；运动员在起立状态保持3秒，在这3秒内运动员对杠铃________
做功。(填“有”或“没有”)
13. “胜哥”在水平地面上，用 100N 力沿水平方向拉着重为 100N 的小车前进 8m，拉力做
的功等于________J，重力做的功________J．
14.为了给一个小区供水，每天需由水泵用 2 小时把 3360 米 的水送到 40 米高的水塔上，问：
水泵每天所需做的功为多少？（g=10 牛/千克）
微信公众号“胜哥课程” 2
微信公众号“胜哥课程”
答案
1.C 2.A 3.B 4.D 5.A 6.A 7.C 8.B 9.C 10.D
11. 8 3×10
12. 有；没有
13. 800；0
14. 8 1.44×10 J
微信公众号“胜哥课程” 3
