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第1节 功
第十一章 功和机械能
1.知道力学中的功的含义。能说出做功包含的两个必要因素，不能判断出力是否对物体做功；
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进行简单计算。
场景一：叉车搬运货物
1.叉车把货物举高，货物受哪些力？
2.哪个力的作用对货物有了成效？
有了贡献呢？
G
F
F
叉车对货物施加的向上的力F
成 效
货物被举高
思考
场景二
1.行李车在牵引车的作用下前进，行李车受到几个力的作用？
2.哪个力的作用对行李车有了成效？有了贡献呢？
行李车受到的拉力F拉
行李车前进了
成
效
G
F支
F拉
F阻
F拉
思考
通常而言，如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。
知识点一：力学中的功
叉车举高货物
牵引车拉着行李车前进
F
F拉
S
S
怎样才算做功了？
思考
起重机吊起货物
F
S
拉力对货物做了功
起重机对货物做了功
如图所示，一个人提着水桶沿水平方向运动，人多水桶是否做功？一个人搬石头时，搬而未起，人对石头的力是否做功?一个人推车在水平方向上前行，人对车的推力是否做功?
（a）
未做功
F
移动方向
未做功
没有移动
思考：用什么标准来判断力是否对物体做功？
F

想想议议
F
没有移动
未做功
力做功的两个必要因素
作用在物体上的力F
物体在这个力的方向上移动的距离s
注意
判断有没有“做功”的方法：看是否同时满足做功的两个必要因素，同时满足两个因素就叫“做功”，缺少任何一个，都不算“做功”。
判断
标准
判断力是否做功
有力无距离
不做功（劳而无功）
×
F ≠ 0
S = 0
当举重运动员举着杠铃不动时，感觉很累，那么人对杠铃做功了吗？
冰壶离开运动员，在冰面上自由滑行时，人对冰壶做功了吗？
有距离无力
S ≠ 0
F = 0
不做功（不劳无功）
×
判断力是否做功
背着书包水平前进时，人对书包做功了吗？
有距离有力，但力与距离的方向垂直
S ≠ 0
F ≠ 0
不做功（垂直无功）
×
F
移动方向
判断力是否做功
（1）有力没有距离（劳而无功）
（2）有距离没有力（不劳无功）
（3）有距离有力，但力与距离的方向垂直（垂直无功）
小结：三种不做功的情况：
1. 力与物体在力的方向上移动的距离的乘积　
牛（N）
米 （m）
焦耳（J）
W =Fs
2. 公式：
3. 单位：
1J＝1N . m
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳
（1818－1889）
英国物理学家
把1个鸡蛋举高2m，做的功大约是1J
1 N的力使物体在力的方向上
通过1m的距离时所做的功为1 J。
知识点二：功的计算
（1） 使用W＝Fs 时，统一使用国际单位制中的单位。
（2）做功的多少：只由W＝Fs 决定，与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦无关。
（3）利用公式进行计算时：力的大小和方向是不变的，若力的大小和方向是变化的，应分过程计算。
（4）公式W＝Fs 的运用:
① 同体性：力和物体移动的距离必须对应同一物体。
② 同时性：力和物体移动距离必须对应同段时间。
③ 同向性：公式中的F与s必须在同一直线上。
4. 运用功的公式时必须注意的几个问题：
例题：目前，我国正在大力推广装配式建筑。这种建筑方式不仅施工效率高，还能大幅降低能耗，避免现场粉尘、泥浆等的污染，实现绿色施工(如图)。
(1)把质量为1.5t的构件匀速提升到30m高的楼顶，
竖直向上的拉力做了多少功?
(2)依据需要，又将这个构件沿水平方向匀速移动
了3m。在水平运动阶段，竖直向上的拉力又做了
多少功?g取10N/kg。
解(1)构件在竖直方向上做匀速直线运动，构件所受的拉力与重力大小相等，即
F=G=mg=1.5 ×103 kg× 10 N/kg=1.5 × 104N
构件在竖直方向上移动的距离s=30 m，所以，拉力做的功
W=Fs=1.5×104N×30 m=4.5 ×105J
(2)拉力的方向竖直向上。构件在水平方向上移动了3m，但在竖直方向上没有移动距离，即s'=0。所以，拉力做的功
W'=Fs'=0
在竖直上升阶段，拉力做的功为4.5×105J。在水平运动阶段，拉力做的功为0。
怎样计算功
功的单位：
功
①作用在物体上的 .
②物体在力的方向上移动的 .
①有力无
②有距离无
③力与距离
不做功的
三种情况
怎样才算做功
力
距离
W = Fs
力×距离
焦耳（J）
1J＝
1N?m
1.下列实例中，力对物体没有做功的是（ ）
A. 起重机吊起重物
B. 马拉车，车未动
C. 跳水运动员从跳台跳下
D. 举重运动员，将杠铃举起
B
2.关于功的说法正确的是（ ）
A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功
B. 吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功
C. 足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功
D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功
D
3.在粗糙的水平面上，用 100N 的水平推力使一个重为 500N 的物体前进了10m，在此过程中（ ）
A. 推力做了5000J的功
B. 推力做了1000J的功
C. 重力做了5000J的功
D. 重力做了1000J的功
B

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