第11章 功和机械能11.1功

图甲图乙 图丙第十一章 功和机械能§11.1 功一、力学中的“功”1、“做功”的含义：如果一个力作用在物体上．．．．．．．．．，并且物体在这个力的作用下移动了一段距离．．．．．．．．．．．．．．．，那么我们就说这个力对物体做了功。

2、做功的两个必要因素：①作用在物体上的力F ；②物体在这个力的方向上移动了一段距离s 。

注：若力与运动的方向垂直，则该力没有做功。

二、功的计算1、定义：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。

公式：W F s =⋅ 变形公式：W F s =，W s F= 注：当在竖直方向做功．．．．．．时，公式可表示为：W G h =⋅（如“重力做功”或“克服重力做功”）。

2、功的物理意义：11J N m =⋅表示：用1N 的力使物体移动1m 所做的功是1J 。

三、功的原理使用任何机械都不能省功。

§11.2 功率1、定义：功与做功所用时间之比叫做功率。

2、 公式：W P t=变形公式：W Pt =，Wt P=3、单位换算：11000kW W =4、功率的物理意义：①功率是描述做功快慢的物理量；功率越大，表示物体做功越快。

②11W J s =表示：物体1s 所做的功是1J 。

§11.3 动能和势能一、能量物体能对外界做功，我们说物体具有能量（物体对外界做功越多，说明物体具有的能量越大）二、动能（一）定义：物体由于运动而具有的能，叫动能。

（二）探究：动能的大小与什么因素有关： 1、研究方法：控制变量法2、实验器材：刻度尺．．．、带斜面的长木板、 木块、质量不等的两个钢球3、实验过程：钢球A 的动能大小是通过观察木块．．B ．移动的．．．距离．．来体现出来的。

4、结论： （1）与质量．．有关： 控制不变的量：速度（图甲和图丙）（使质量不等的钢球在斜面的同一高度自由滚下）结论：当速度相同时，质量越大，动能越大。

（2）与速度．．有关： 控制不变的量：质量（图甲和图乙）（使同一钢球在斜面的不同高度自由滚下）结论：当质量相同时，速度越大，动能越大。

八年级下册第十一章功和机械能 11.1 功一、简答题1．图是力对物体做功的两个实例。

想一想，这些做功的实例有什么共同点？2．图是力没有做功的两个实例。

想一想，力为什么没有做功？二、单选题3．小圆参加劳动实践活动，下列是他在采摘桔子时发生的几个过程，他对桔子做了功的过程是（）A．挑着两筐桔子站立不动的过程B．弯腰从树下捡起桔子的过程C．桔子被抛出后，桔子在空中运动的过程D．熟透的桔子从树上下落的过程4．下列运动的物体中，没有力对其做功的是（）A．从高空自由落下的雨滴B．匀速上升电梯中的人C．公路上匀速行驶的汽车D．光滑的水平面上做匀速直线运动的小球5．以下示例所列举的几个力中，有力对物体做功的是（）（1）石头搬而未起（2）提桶在水平面上行走（3）拉车沿路面运动（4）向上提升物体A．（1）（2）B．（2）（3）C．（3）（4）D．（1）（4）6．如图所示的四种情形中，对力是否做功判断正确的是（）A．甲图中人提着滑板在平直的道路上匀速行走，人对滑板做了功B．乙图中人推着货车在平直的道路上匀速行走，人对货车做了功C．丙图中人用力搬石头但石头未被搬动，人对石头做了功D．丁图中足球离开脚后继续在空中飞行的过程中，人对足球做了功7．图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图，下列说法中正确的是A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功8．下列说法中正确的是（）A．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B．提着水桶在水平路面上向前移动一段路程，手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，推力对它做了功D．用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功三、填空题9．在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m，拉力做的功等于J，重力做的功等于J。

物理九年级上册第十一章机械功与机械能 11.1 怎样才叫做功姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题1 . 用200N的力，在粗糙不同的水平路面，沿水平方向分别拉重500N和800N的两辆小车匀速前进4m，则（）A．拉重车做的功多B．拉轻车做的功多C．拉两辆车做的功一样多D．无法确定2 . 下列关于力的说法中正确的是A．两个物体不接触就一定不产生力B．摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反C．浸没在水中向上运动的物体浮力可能小于重力D．随着生产力的提高人类将会制造出既省力又省距离的机械3 . 如图所示，运动员在进行蹦床比赛，运动员离开蹦床后向上运动了大约一位普通成年人的高度，又落到蹦床上。

下列关于运动员离开蹦床后的运动过程，下列说法正确的是A．运动员离开蹦床向上运动的距离大约为5mB．在上升过程中，蹦床对运动员做了功C．在最高点运动员的速度为零，所受合力也为零D．在下落过程中，运动员的重力势能部分转化为动能4 . 如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为75N的拉力F，将重为200N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端，下列关于做功的判断正确的是A．克服木箱重力做的功为800J B．拉力F对木箱所做的功为500JC．克服斜面对木箱摩擦力做的功为100J D．斜面对木箱的支持力做的功为200J5 . 举重是我国的优势体育项目．一位身高的运动员和一位身高的运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图所示．如果他们对杠铃所做的功分别为和，功率分别为和，则下列关系式中正确的是（）A．、B．、C．、D．、6 . 关于一些物理量的估计，下列数据最接近实际的是A．中学生登上一层楼做功约150J B．手机的质量约为2.5kgC．课桌的高度为1.5m D．成年人站立时对地面的压强约为l×l04pa7 . 小明用弹簧测力计拉动木块，使它沿同一水平木板滑动，如图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像．下列说法正确的是A．木块两次具有的动能一样大B．两次拉力对木块做的功一样多C．木块第一次受到的拉力较大D．第一次拉力对木块做功的功率较大8 . 如图所示，光滑斜面，沿斜面和分别将同一重心从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别和，所做的功分别为和，则（）A．，B．，C．，D．，二、填空题9 . “频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法.摄影在暗室中进行，快门是常开的，但是由于没有光照亮物体，底片并不感光，光源是一只闪光灯，它每隔一定时间闪亮一次，物体就被照亮，底片就记录下这时物体的位置，光源不断闪亮，底片就记录下物体每相隔同样时间的不同位置.两个质量相同的甲、乙小球，均从位置a竖直下落到位置b，其各自的频闪照片如图所示，试根据照片分析:(1)甲球做___________直线运动，乙球做__________直线运动;(选填“匀速”或“变速”)(2)若光源每隔0. 02 s闪亮一次，则从位置a竖直下落到位置b甲球所用时间为_______s，甲球所用时间__________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙球所用时间.10 . 如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球____功，细绳对小球的拉力______功（均选填“做”或“不做”）．11 . 在水平地面上，用60N的力沿水平方向拉着重为200N的小车，在10s内前进5m，在此过程中，拉力做功_____J，拉力做功的功率是_____W。

11.1 功教学目标：1．知识与技能（1）结合实例知道机械功的概念。

（2）能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。

（3）理解功的概念，知道使用任何机械功都不省功。

2．过程与方法：通过观察和实验了解功的物理意义。

3．情感、态度与价值观：具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

教学重点：功的概念和做功的两个必要因素，功的计算公式。

教学难点：功的概念。

教学过程：一、引人新课：首先我们来看个视频（关于嫦娥卫星发射）。

我国成功发射嫦娥卫星，为这项工作付出辛勤劳动的技术人员，可谓是功不可没，功勋卓越，功不可没。

这三个成语中的功字是生活中的功，在物理学中功的含义是什么？与生活中的功有什么不同？带着这个问题我们来学习第11章的第一节功。

板书: 一、功二、讲授新课：功这个物理量和什么因素有关呢？请同学们看图：这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。

答：都有力，物体都移动了一段距离。

问：移动的距离是任意方向的吗？移动的距离和力之间有何关系？答：是在力的作用下，沿力的方向上移动的距离。

讲述：在物理学中就说图中的力对物体做了功。

请同学们看图：甲：用力而未移动距离；乙：水平方向移动的距离但水平方向上却没有力。

分析得出：l．不做功的三种情况：（1）有力没距离（2）有距离没有力（3）有力也有距离但是两者垂直2.做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。

讲述：必要的意思就是一个都不能少，请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况下，力对物体是否做功？[演示1］手提着钩码在空中静止不动，问拉力是否对钧码做功？为什么？[演示2］手提着钩码匀速水平移动一段距离，问拉力是否对物体做功？为什么？［演示3］手提着钧码匀速上升，问拉力是否对物体做功？为什么？讲述：通过以上分析，我们看出，物理学中的做功与日常生活中工作的意思不同。

日常生活中所说的工作包括一切消耗体力和脑力的劳动，但物理学中功的涵义要狭窄且严格得多，即做功必须同时满足两个必要因素。

人教版八年级（下册）第十一章功和机械能第1节功（教案）年级八年级授课时间课题第1节功教学目标1. 知道力学中做功的含义。

能说出做功包含的两个必要因素，并能判断出力是否对物体做功。

能列举出生活中关于做功的实例。

2. 明确计算功的大小的表达式，以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。

3. 能应用公式W=Fs进行简单的计算。

教材分析功的概念比较复杂、抽象，学生常常容易把生活中的“工作”、“做工”与物理学中的功相混淆，分不清有没有做功，是哪个力在做功，因此本节内容是初中物理学习过程中的一个“难”点。

这节课是在前面所学的“机械运动”、“力与运动”等力学重要知识的基础上的拓展和提高，它既符合了由易到难、由简到繁的认知规律，又保持了知识的结构性和系统性。

教材的编排体现了课程标准中科学内容的三大主题——物质、运动和相互作用、能量之间的密切联系，可以说是前面所学知识的延伸，又为以后学习功率、机械能、机械效率等知识奠定基础，起到承上启下的作用。

因此这一节是本章的重点和关键，并且功的知识对人们的日常生活，生产技术和科学研究有着较大的现实意义。

解决力学问题时，如果从能量角度研究，有时会更简单。

研究功的重要意义在于，可以通过做功研究能量的变化，为研究能量转化过程奠定定量分析的基础。

对功的概念的认识水平直接影响能的概念的形成和功能关系的建立。

本节内容由“力学中的功”和“功的计算”两部分构成。

其中，“力学中的功”通过研究工作是否有成效使学生认识到做功包含的两个必要因素，为功的计算打好基础。

“功的计算”明确了功的计算方法，从定量的角度研究功。

教学器材实验小车、书本等。

多媒体ppt，包含视频：《物理学中的功》、《不做功的三种情况》、《功的计算》、《功》等。

教学过程教师活动学生活动导入新课【提出问题，播放图片】①中国文化博大精深，很多字在不同的地方有着不同的含义，比如说“功”这个字，在“有功之臣”、“劳苦功高”这些词语中，功表示功劳；在“事半功倍”、“大功告成”这些词语中，功表示成效。

初中物理第十一章功和机械能知识点复习一、功的概念1.功的定义：当物体受力沿着其运动方向移动时，力对物体做功。

功是力和位移的乘积。

2.两个重要公式：- 功的计算公式：$W = F \cdot s \cdot \cos \theta$，其中W代表功，F代表力的大小，s代表位移的长度，$\theta$代表力和位移之间的夹角。

-功的单位：焦耳（J），1焦耳等于1牛顿乘以1米。

3.正负功：-正功：当力和物体的位移同向时，所做的功为正功。

例如：将书推进桌面或人行驶等。

-负功：当力和物体的位移反向时，所做的功为负功。

例如：将书拉离桌面或摩擦力做负功等。

二、功率的概念1.功率的定义：物体单位时间内做功的多少。

功率等于单位时间内的功除以时间。

2.两个重要公式：- 功率的计算公式：$P = \frac{W}{t}$，其中P代表功率，W代表做的功，t代表时间。

-功率的单位：瓦特（W），1瓦特等于每秒做1焦耳的功。

3.功率的物理意义：功率越大，表示单位时间内所做的功越多，工作效率越高。

三、机械能和能量守恒定律1.机械能的概念：物体的机械能等于其动能和势能之和。

物体的机械能是它在运动（动能）和位置（势能）中所具有的能量。

2.动能和势能：-动能：物体由于运动而具有的能量。

动能与物体的质量和速度有关，动能越大，速度越大，质量越大，动能越大。

-势能：物体由于位置而具有的能量。

根据物体所在的位置，势能可以分为重力势能、弹性势能和化学势能等。

3.能量守恒定律：封闭系统内的机械能总量在运动过程中保持不变。

-机械能守恒公式：$E_1=E_2$，即物体在一个过程中的初机械能等于它的末机械能。

-可以通过利用机械能守恒公式解决一些与机械能相关的问题，如小球自由落体、摆锤的运动等。

四、简单机械1.机械优势：通过利用机械的作用，使工作上的力和负载的关系发生改变，提高工作效率。

2.六种常见的简单机械：-杠杆：杠杆有三类，根据杠杆的支点位置不同，分为一类杠杆、二类杠杆和三类杠杆。

初三上册物理知识点第十一章机械功与机械能11.1怎样才叫“做功〞1.机械功：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过的距离，简称做了功2.两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离3.公式：功=力×距离W=F·S〔1〕字母：W〔2〕单位：牛·米〔N·m〕〔3〕专门单位：焦耳简称：焦〔4〕符号：J〔5〕换算：1J=1N·m4.物理意义：用1N的力使物体在力的方向上通过的距离是1m5.力越大，使物体移动的距离越远，做功越多。

功的大小跟作用在物体上的力成正比，跟物体通过的距离成反比6.三种不做功：〔1〕有力无距〔2〕有距无力〔3〕力距垂直7.机械功原理：省力必然费距离；省距离必然费力；既省力又省距离是不存在的。

也就是说，使用任何机械都不省功11.2怎样比拟做功的快慢1.认识功率：单位时间内做的功功率= 功/时间P=W/t〔1〕字母：P〔2〕单位：焦/秒J/s〔3〕专门单位：瓦特简称：瓦〔4〕符号：W〔5〕换算：1W=1J/s 1KW=1000W2.比拟做功快慢〔1〕一样时间内，比拟做功多少，做功越多，功率越大〔2〕在完成一样功时，时间越短，功率越大〔3〕做功多少和时间都不同情况下，比拟P=W/t3.推导公式：〔1〕｛W=F·S和v=S/t→P=F·v=Gh/t＝mgh/t=mgv(只有重力做功)〔2〕W=Pt , t=W/P11.3如何提高机械效率1.有用功：需要的、有价值的功2.额外功：无价值而又不得不做的功3.总功：对整个机械做的功W总=W有+W额4.由于额外功的存在，W额＞0，因此，W总＞W有5.机械效率：把有用功与总功的比值字母：η6.公式：η= W有/W总〔它只有大小，没有单位〕7.物理意义：有用功在总功中所占比例的上下8.机械效率η不会≥1，只有η<19.机械效率标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，这个机械的性能越好10.推导公式：〔1〕W有=Gh=W总—W额=ηW总〔2〕W额=Gh'=f摩·s=W总—W有=W总〔1—η〕〔3〕W总=F·s=W有+W额=W有/η=W额/〔1—η〕13.提高机械效率的方法：A尽量减少额外功,采取减轻机械自身的重和加润滑剂减小摩擦的方法B当额外功一定时,在机械能承受的范围内尽增加提升重物的重力,充分发挥机械的作用11.4认识动能和势能1.能量：发生形变的跳板、被拉开的弓弦、举高的重锤、流动的水等对别的物体做功，物体能够对外做功；物体做功越多，具有的能量就越多2.单位：焦符号：J3.能和功的关系：〔1〕能是表示物体做功本领的大小〔2〕功是能量转化的量度4.动能的大小与哪些因素有关：〔1〕动能：物体由于运动具有的能 E动〔2〕质量一样时，速度大的物体所做的功多，具有的动能越大〔3〕速度一样时，质量大的物体能做的功多，具有的动能越大〔4〕物体的动能与质量和速度有关，速度越大，质量越大，具有的动能越多5.势能的大小与哪些因素有关：〔1〕重力势能：由于物体被举高而具有的能 E重〔2〕物体被举高越高，质量越大，具有的重力势能越多〔3〕弹性势能：由于物体发生弹性形变而具有的能 E弹〔4〕弹性物体的弹性越强，形变越大，具有的弹性势能越多6.机械能：动能与势能的总和7.机械能的转化：动能——势能8.物体的动能和势能是可以相互转化的；有摩擦等阻力时，在动能和势能的相互转化中，机械能会不断减小9.机械能守恒：除重力和弹力对物体做功外，没有其他力对物体做功〔不考虑摩擦〕，只有动能和势能之间的转化，机械能守恒第十二章内能与热机12.1认识内能1.内能：把物体内所有的分子动能和分子势能的总和〔1〕分子动能：分子由于运动而具有的能〔2〕分子势能：分子之间存在相互作用力而具有的能2.分子：〔1〕永不停息做无规那么运动〔2〕扩散现象：两种不同物质可以自发的彼此进入对方〔3〕分子间存在引力、斥力〔4〕分子间有间隙〔5〕随着温度的变化，温度越高，运动越剧烈；温度是指物体的冷热程度3.对内能的解释：〔1〕内能是指物体内能〔2〕一切物体在任何情况下都有内能〔3〕内能具有不可测量性4.决定内能大小的因素：温度、质量、体积〔无规那么、分子数量、分子势能〕5.怎样改变物体的内能〔1〕做功：外界对物体做功，内能增加；物体对外界做功，内能减少〔2〕热传递：传导、对流、辐射6.能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化另一种形式；或者从一种物体转移到另一个物体。

《11.1 功》
授课地点：教室
授课时间：１课时
【仪器材料】小铁球、长木板、砝码、线等
【教学目标】
1．知识与技能：
（１）明确做功的两个必要因素，能根据做功的两个必要因素初步判断物体是否做功；
（２）初步理解功的计算公式，知道功的单位是焦耳，并会进行有关计算；
（３）知道作用在物体上的力与物体通过的距离垂直时，该力不做功；
（４）知道功率的概念，会进行简单计算。

2．过程与方法：
经过举例，理解功及功的必要因素，培养从生活现象中分析物理本质的方法。

3．情感、态度与价值观：
通过用力未做功的实例，引起学生适当焦虑，激起其学习功的知识内容的好奇心，使之积极参与判断是否做功的讨论。

【教学过程】
【实践活动】
课外小实验：测出自己上楼时所做的功及所用的时间。

要求：
1．测出：
（ 1 ）体重 G；
（ 2 ）楼层高 h；
（ 3 ）上楼所用的时间，按正常速度走上去所需时间 t1，快速跑上去所需时间 t 2 。

2 ．计算：
（ 1 ）上楼所做的功；
（ 2 ）两次登楼过程的功率。

【板书】
第一节功
1 ．功的定义：
如果物体受力且沿受力方向移动了一定的距离，就说力对物体做了功。

2 ．功的计算：
功＝力×距离
公式： W＝ Fｓ
单位：焦耳符号： J
3 ．功率：单位时间里完成的功，用 P表示。

公式： P＝ W /t 单位： W
1W ＝ 1J/s。

新人教版八年级物理第十一章第一节《11.1功》教案教学目标♦知道做功的两个必要因素。

♦掌握功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。

教学重、难点、考点重点：理解功的两要素，会用功的公式进行简单计算。

难点：判断力对物体是否做功，探究功的原理。

考点：功的两要素，功的计算。

教具准备外形相同的两纸箱（一个较轻，学生可搬到桌面上，一个较重，学生竭尽全力搬不到桌面上）课件 等。

课前导学 一•知识链接：1•物理学中路程的符号是 ___________ ，单位是 ________ 。

2•力的的符号是 _______________ ，单位是 ______________课堂导学 一课题引入 【活动一】1、请两位同学提起外观相同的两纸箱（一个轻，一个重），一位同学提起置于桌面上，一位 同学竭尽全力而不动。

分析谁有“成效”。

2、如右图，用细绳拉着木块在水平桌面前进，木块受到几个力的作用？ 作出它的受力示意图，哪个力对木块的移动作出了贡献？ 在力学中，我们把对木块的移动作出贡献的这个力，说它对物体做了功，这 节课我们就来学习有关功的一些知识。

二科学探究、自主学习、合作交流 【活动二】：认识功（引领学生分析课件）1、让学生自学课本第一、二自然段，完成以下问题： 力学主要是研究 _________________ 的关系。

如果一个在___________________________________________________ ，力学里就说这个力做了功。

【活动三】（引领学生分析课件）请学生观察教材图11 • 1-2中力做功的实例，分析、总结一下力学中的做功有哪些共同特点？小 组内讨论总结。

我们的结论是要想做功必须同时具备 _______________________________ 和 ______________________________ 【活动四】：不做功的三种情况：（引领学生分析课件） 请学生观察教材图11 • 1-3中力不做功的实例例：a.我将手中笔丢出，粉笔在空中飞行，飞行过程中我对笔没有做功。