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第三节 做功了吗
第十章 机械与人
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
机械功
功的计算
知识点
机械功
知1－讲
感悟新知
1
1. 发现机械功
把重为G 的物 体竖直提升h 的三种方式
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不计机械自重、摩擦时，施加给物体的拉力F G G
拉力F 的作用点移动的距离s h h 2h
F 与s 的乘积 Gh Gh Gh
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感悟新知
分析得出：不计机械自重和摩擦，使用机械时，施加给机械的拉力F 与拉力的作用点移动的距离s 的乘积“Fs”是一个定值，是一个有意义的物理量。
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思想方法
乘积定义法：
用两个或两个以上的基本物理量的乘积，来定义一个新的物理量的方法。比如，用力F与距离s的乘积来定义功。
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2. 机械功：
(1)定义：物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功。
(2)做功的必要条件
① 一个力做功的两个必要条件：
该力作用在物体上； 物体在该力的方向上移动一段距离。
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深度理解
功的原理：
使用任何机械时，都不省功，使用机械时做的功，一般都比不用机械做的功多，这个规律叫做“功的原理”。
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② 几种典型的力做功的情况：
知1－讲
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知识拓展
克服力做功：
当物体移动方向与某个力方向相反时，克服该力做功。
(1) 克服重力做功：竖直提升物体时，物体竖直向上移动、重力竖直向下，克服物体重力做功。
(2) 克服摩擦力做功：推动物体在接触面上向前移动、物体所受滑动摩擦力向后，克服物体摩擦力做功。
知1－讲
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(3)不做功的三种情况
知1－讲
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总结：三种不做功的情况：①有距离无力；②有力无距离；③力和运动方向垂直。
思想方法
缺一不可思想的应用：
若一个物理现象的发生需要多个条件，那么缺少任何一个条件，这个物理现象都不会发生。
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知1－练
[中考·连云港] 下列有关功的说法正确的是( )
A. 用力推车没有推动，人对车也做了功
B. 足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
C. 运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功
D. 学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做
了功
例 1
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解析：用力推车没有推动，只有力没有移动距离，人对车没有做功，故A 错误；足球在水平地面上滚动时，重力的方向竖直向下，足球没有在重力的方向上通过一定的距离，重力对足球没有做功，故B 正确；运动员举起杠铃在空中静止不动，运动员对杠铃有力的作用，但杠铃没有在力的方向上通过一定的距离，运动员没有对杠铃做功，故C 错误；
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学生背着书包在水平路面上匀速前进，背书包的力的方向向上，书包没有在力的方向上移动距离，所以学生对书包没有做功，故D 错误。
答案：B
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思路点拨
判断力是否对物体做功的解题模型：
知识点
功的计算
知2－讲
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2
1. 功的计算
(1)公式：W=Fs。
(2)公式中的物理量及单位
符号 W F s
物理量 功 作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离
单位 J(焦耳) N(牛) m(米)
知2－讲
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① 1 J=1 N·m。
② 1 J 的物理意义是1 N 的力作用在物体上，使物体沿力的方向移动1 m。
③ 利用公式进行计算时，必须同时使用国际单位制中的单位，不能使用其他单位。
知2－讲
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2. 变形公式及作用：
(1)F= ：已知力对物体做的功W，物体沿力的方向移动的距离s，求力F。
(2)s=：已知力对物体做的功W，力F 的大小，求物体在力的方向上移动的距离s。
知2－讲
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深度理解
1. 借助公式可以进一步理解做功的两个必要条件：若公式中F=0，则W=0，表明没有力不做功；若公式中s=0，则W=0，表明力的方向无距离不做功。
2. 由公式W=Fs可知，力对物体做功的多少，只与作用在物体上的力F，以及物体在力F的方向上移动的距离s有关，与物体的质量m、速度v、运动状态、是否受到摩擦力，以及物体的运动路径等因素无关。
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知2－练
一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时
所受的阻力为货车总重力的0.1，货车空载时的质量为2.5×103 kg。求：
(1)货车空载行驶时所受的阻力大小。
例2
解：货车空载行驶时所受的阻力f=0.1 G=0.1 mg=0.1×2.5×103 kg×9.8 N/kg=2.45×10 3 N。
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(2)货车空载以36 km/h 的速度匀速行驶时，10 s 内货车牵引力做的功。
解：速度v=36 km/h=36 ×m/s=10 m/s，10 s 内货车行驶的路程s=vt=10 m/s×10 s=100 m，因为货车匀速行驶，所以牵引力F=f=2.45×103 N，10 s 内货车牵引力做的功W=Fs=2.45×103 N×100 m=2.45×105 J。
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知2－练
特别提示
在用功的计算公式W=Fs计算功的大小时，先要判断题目中的力F 是否做功。
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方法点拨
做功了吗
机械功
定义
作用在物体上的力
两个必要因素
物体在力的方向上移动的距离
计算
W=Fs

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