师：同学们，这节课我们来学习弓的有关知识。当大家看到“功”这个字的时候，可能会想到气功、功劳、劳苦、功高、长工，或者是功不可没、功高盖主等等。那么“功”在物理学中又表示什么含义呢？这节课我们就来了解一下。
首先，咱们来认识一下这节课的学习目标：一、认识机械功的概念；二、理解做功的两个必要条件；三、运用(W = F×s)进行有关的计算。
首先，请大家观察这三张图片。第一张图片是用撬杠撬起大石块，第二张图片是起重机的钢绳提升重物，第三张图片是拖拉机牵引着农具在前进。这三张图片中，不同的机械在工作过程中有没有什么共同特点呢？请大家思考一下。
通过分析，我们可以归纳出这些不同机械工作过程中的两个共同特点。第一个共同特点是，机械在工作时都要对物体施加力的作用；第二个共同特点是，在机械工作时物体都移动了一段距离。这里需要强调的是，距离指的是在力的方向上产生的。
这样，我们就可以归纳出物理学中功的概念：在物理学中，力作用在物体上，并且使物体沿着力的方向移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了机械功，简称功。
接着，咱们再来分析这张图片。一名小男孩在用水平的力去推木箱，木箱有两种结果。第一种，木箱纹丝不动，这时我们对木箱进行受力分析，小男孩作用在木箱上的推力为(F_1)；第二种情况，木箱被推动了，木箱移动了一段距离(s)，再对木箱进行受力分析，这时小男孩对木箱施加的推力为(F_2)。
请大家思考一下，这里的推力(F_1)和(F_2)到底哪个力对木箱的贡献才是有成效的呢？通过对比可以发现，在第二种情况下，(F_2)作用在木箱上，会使木箱沿着它的方向移动距离(s)。像这种情况，我们就说(F_2)对木箱的贡献是有成效的。所以在物理学中，对于功的理解还有第二种方式，那就是力作用在物体上，并产生了一定的成效，我们就说力对物体做了功。
接下来，我们来分析一下这四张图片中对应的力到底有没有对物体做功。
第一张图片是竖直搬起报纸箱的力，第二张图片是行走中搬报纸箱的力，第三张图片是人推汽车的力，但汽车纹丝不动，第四张图是大力士表演拉汽车前进人拉车的力。
我们看第一张图片，竖直把报纸箱搬起，对报纸箱施加的力是竖直向上的，在这个过程中报纸箱的移动方向也是在竖直方向上升的，所以力和距离是同方向的，也就是说距离是在力的方向上产生的。和它类似的是第四张图，人拉车的力是向前的，汽车运动的方向也是向前的，并且产生了一段距离。像这两种情况，有力(F)，有距离(s)，而且力和距离是同方向的，所以这两种情况下，力对物体是做功的。
另外两张图中力对物体不做功。由此我们可以归纳一下，怎么才能满足做功呢？我们需要有力施加在物体上，同时还可以使物体在力的方向上产生一段距离。只有同时满足这两个条件，才能说力对物体是做功的。
下面我们再来分析一下有哪些不做功的特殊情况。
第一种情况，有力作用在墙上，用了很大的力，但是墙却没有动，这是用了力但是没有距离的一种情况，它属于不做功。
第二种情况，力作用在了物体上，但是力的方向和物体运动的方向是垂直的关系，这种情况的力对物体同样不做功。
第三种情况，物体在光滑的水平面上做匀速直线运动，我们发现物体是有移动距离的，但是这个过程中并没有对物体施加力的作用，所以仍然不做功。
我们来简单归纳一下这三种情况：第一，有力但是没有产生距离，我们称为劳而无功；第二，力和距离的方向是垂直的关系，称为垂直无功；第三，没有力只有距离，这种我们称为不劳无功。这三种不做功的情况大家一定要牢记于心。
下面请大家思考，我们做功的多少和什么因素有关呢？
咱们知道做功需要两个必要条件，是力和力的方向上移动的距离。那么做功的多少，是否和力的大小以及距离的远近有关呢？又或者说做功的多少和力的大小、距离到底有什么样具体的数量关系呢？下面我们来思考一下这三种情况。
第一种情况，用力将木板提升了一米的高度，这时力对木板做了一定的功。
第二种情况，用力将三块同样的木板提升一米的高度，这个力对三块木板同样做了功，那么这个功又是多少呢？
第三种情况，用力将一块木板提升3米的高度，力对物体也做了功。
大家对比一下，这三种情况下，力对物体所做的功到底是不是一样多的呢？根据生活经验，我们知道如果作用在物体上的力越大，物体运动的距离越远，那么力对物体做的功也就越大。所以这三种情况下，力对物体所做的功的多少并不是完全相等的。咱们只能简单做个判断，但是具体是多少我们并不知道。所以要回答这个具体的问题，咱们需要学习一下功的计算。
那么首先我们来看一下，功的大小指的是什么？在物理学中，功的大小表示的是用力与力的方向上产生的距离的乘积大小，就表示做功的多少。我们用公式来表达一下，则是功等于力乘以力的方向上移动的距离。咱们用字母(W)来表示功，力和距离分别用(F)和(s)来表示，所以就得到了功的计算公式(W = F×s)。
接下来我们认识一下各个物理符号的含义以及单位。(W)表示的是功，它的单位，我们赋予它一个新的单位叫做焦耳。力的单位是牛顿，距离的单位则是米。通过公式(W = F×s)计算的话，功的单位可以写成牛·米。也就是说(1)焦耳就等于(1)牛·米。为什么要赋予它一个新的单位呢？我们在之前学习的物理量中也碰到过类似的情况，就是用一位物理学家的名字来作为某个物理量的单位，以纪念这位物理学家。
焦耳同样是一位伟大的物理学家，我们来了解一下焦耳的人生。从这段资料中，我们可以从焦耳这位物理学家的身上学习到一些东西，比如我们知道自学同样很重要，而且真的可以自学成才。另外，焦耳对实验特别感兴趣，这也从侧面说明了兴趣是我们最好的老师。
那么接下来，咱们就运用(W = F×s)这个功的计算公式，来分别计算一下(3)牛的木板被提升的不同情况下，力对物体所做功的多少。
第一种情况，一块木板被提升了一米的高度。那么这个过程中施加在木板上的力所做的功，就等于木板克服重力所做的功。力的大小就是(3)牛，而距离(s)就是一米，(W_1 = F_1×S_1 = 3)牛×(1)米( = 3)焦耳。也就是说在第一种情况下，力对物体做了(3)焦耳的功。
我们再来分析第二种情况。三块木板重力等于(9)牛，所以(W_2 = F_2×S_2 = 9)牛×(1)米( = 9)焦耳。
同样的道理，咱们来分析第三种情况，(W_3 = F_3×S_3 = 3)牛×(3)米( = 9)焦耳。
所以大家发现，功的计算公式运用起来其实也挺简单的。下面我们就通过一段视频来熟悉一下功的计算公式的应用。
小胖子提着重(200)牛的水桶，水平向前走了(10)米，又提着水桶爬上了(6)米高的楼层。小胖子对水桶做了多少功？如果你以为这是一道简单的计算题，用公式(W = Fs)，直接用(200)牛乘以((10 + 6))米算得(3200)焦，那就错了。