單元主題：功與功率 【第 3－1 節】
功 Work 1.功
（1）力的效應： 物體產生 。 物體 。
（2）施力是否造成了效應：
提重物站立一段時間的過程 施力將鐵釘打入木塊 將啞鈴垂直舉高 將手提袋由地面提起 對物體施力時，物體在 的方向上，產生了 。
2.功的定義：
（1）定義： 與的 乘積，定義為功；符號： 。 F 與 S 的方向是互相 的
理化課堂講義（自然五）
W = F × S
功 = 力 × 力方向上的位移
（2）單位：
W＝□ N □ m
＝ ＝ ＝ 。
當物體受水平力 1
牛頓，而水平移動1
公尺時，外力對物體作功 。 W＝□ Kgw □ m
＝ 。
1 Kgw m＝ Nm ＝ J。
W＝□ gw □ cm
＝ 。
功與能量
1.功與能量的關係：
（1）功是能量：功與能量，單位相同（ 、 ） 作功是物體能量轉換的途徑之ㄧ
外力對物體作功的多少，等於物體 的變化量 功不是向量，但有正負值，可表示 。 （2）功與能量關係圖：
範例解說
1.小明以水平方向的力推動 60
公斤的物體，一起以2
公尺∕秒等速度前進20
公尺。如果地面與物體之間的摩擦力是
5
牛頓，則： 小明對物體施力為 牛頓，作功 焦耳。
摩擦力對物體作功 焦耳。
區分
圖示說明
F // S
，平行同向F // S
，平行反向F ⊥ S
，垂直（F、S夾角 ） （F、S夾角 ） 或
F=0
或S=0
定義
功 功 功
功的計算
能量轉換
物體 能量 物體 能量 物體 能量
（物體速率
）
（物體速率 ） （物體速率
）
重力對物體作功 焦耳。
合力對物體作功 焦耳。
2.[回家練習] 判斷功的正負：（正功，標 ⊕；負功，標 ；零功，標 0）
手推牆壁，牆不動。人對牆作功？ 重力對自由落體作功？
向心力對圓周運動的小球，作功？ 提書包在斜坡上行走，人作功？
提物體水平、等速行走，人作功？ 往下擺動的單擺，重力作功？
浮力對下沉中的物體，浮力作功？ 提重物上樓，外力對物體作功？
摩擦力對水平移動的物體作功？ 往上擺動的單擺，擺繩張力作功？
3.右圖中，甲、乙二人互拉，結果二人均向右運動，
則
： （選填：正、負、0） 甲對乙所作功為
值。 乙對甲所作功為
值。4.（ ）小華抱著一個 50
公斤重之物，沿水平地面走了2
公尺，再將其垂直舉高4
公尺，置於一木櫃上。則小華至少須作功多少焦耳？
（A） 50×2×4
焦耳 （B）50× 4
焦耳理化課堂講義（自然五）
作用力類別 小明作功 重力作功 地面支撐力作功
（正向力作功） 摩擦力作功 合力作功 功的正負
（C） 50×9. 8×2×4
焦耳 （D）50× 9.8×4
焦耳。 功率 Power 1.功率：
（1）功率的意義：
定義： 與 的比值， 定義為功率；符號： 。 用以衡量作功的效率（作功的快慢）
單位：
＝ ＝ ＝ ＝ 。
當外力在 1 秒鐘內，對物體作功 1 焦耳時，則此外力對物體作功的功率
是 。
瓩 KW （雙音節中文字，讀作 ）
範例解說
1.如圖所示，斜面長 6
公尺、高4
公尺，沿斜面方向施力60
牛頓，將50
千克重的物體，在10
秒內自底部推至頂端。則： 施力對物體作功 焦耳。
10
秒內，施力對木塊作功的功率為 瓦特。功率 = 功
時間 = 力 × 力方向上的位移 經歷的時間
P= W
t = FS
t W = FS= Pt
⇒ 1 KW =1000 W
2.如圖所示，將甲（質量 3m
千克）和乙（質量m
千克）置於光滑水平面上，施予相同的作用力 F
牛頓，使物體在力的方向上移動S
公尺，則： 施力 F
對甲、乙物體，所產生的平均加速度之比為何？ 。 施力 F
對甲、乙物體，所作功之比為何？ 。 施力 F
對甲、乙物體，所作功率之比為何？ 。課程結束…
理化課堂講義（自然五）
