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第三节 功
第九章 机械和功
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
知1－讲
感悟新知
1
机械功
1. 概念
如果对物体施了力，并使物体沿力的方向移动了一段距离，我们说这个力对物体做了机械功，简称功。
2. 两个必要因素
力和沿力的方向移动的距离。
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3. 三种不做功的情况
(1)有力无距离，如搬石头没搬起(图1 甲)。
(2)有距离无力，如踢出去的足球由于惯性在光滑水平面上滚动的过程中(图乙)。
(3)力和距离方向垂直，
如提着书包在水平
方向上行走(图丙)。
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4. 几种典型的力做功的情况
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深度理解
1.做功的两个必要因素具有同体性，即力与沿力的方向通过的距离对应的是同一个物体。
2.做功的两个必要因素具有同时性，即力与沿力的方向通过的距离对应的是同一段时间。
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温馨提示
关于物体通过距离的方向：
物体通过距离的方向与力的方向并非一致，只要物体通过距离的方向与力的方向不垂直，力对物体做功。如图2中丙，丁所示的两种情况。
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[中考·常德]下面四幅图中所描述的力，对物体做
了功的是( )
例 1
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解题秘方：根据做功的两个必要因素进行断定。
解析：小车受到推力并且在推力的方向上移动了距离，所以推力做了功；搬石头但是没搬动，即在手对石头的力的方向上没有移动距离，所以手对石头的力不做功；叉车托着货物，对货物的力是向上的，因为在托力的方向上没有移动距离，所以托力没有做功；手提着滑板，对滑板的力是向上的，因为人在水平路面上前行，故在力的方向上没有移动距离，手提滑板的力没有做功。
答案：A
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方法技巧
利用程序图判断力对物体是否做功：
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1. [中考·苏州] 起重机将1000 N 的重物先竖直向上匀速提升3 m，再悬停6 s，起重机对重物做功情况是( )
A． 提升过程做了功，悬停过程做了功
B． 提升过程不做功，悬停过程不做功
C． 提升过程不做功，悬停过程做了功
D． 提升过程做了功，悬停过程不做功
D
知识点
功的计算
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2
1. 定义
功等于作用在物体上的力与物体沿力的方向移动的距离的乘积。
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2. 计算公式 W=Fs。
符号 物理量 单位
W 功 焦耳/J
F 力 牛/N
s 距离 米/m
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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，物体沿力的方向移动1 m。
(3)利用公式进行计算时，必须同时使用各物理量在国际单位制中的基本单位，不能使用其他单位。
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3. 变形式及其应用
(1) 求作用在物体上的力： 。
(2)求物体在力的方向上移动的距离： 。
4. 初中阶段力做功主要有两种情况
(1)力和物体运动方向一致，称为力对物体做功。
(2)力和物体运动方向相反，称为克服某个力做功。如提起物体是克服重力做功，拉着物体沿水平面前进是克服摩擦力做功。
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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因素：若公式中F=0，则W=0，表明没有力做功，称之为“不劳无功”；若公式s=0，则W=0，表明力不做功，称之为“劳而无功”。
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、物体的运动状态、物体是否受到摩擦力以及物体的运动路径等因素无关。
3.速度、密度等物理量是利用比值定义法定义的，而功是利用乘积定义法定义的。
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[中考·连云港]小明用20 N 的水平推力，将重为150 N 的购物车沿水平地面向前推动了10 m，在此过程中，
推力对购物车做功______ J，支持力对购物车做功 ______J。
例2
200
0
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解题秘方：计算功时，可按如下思路进行：
解析：推力对购物车做功W=Fs=20 N×10 m=200 J；
购物车在支持力的方向上没有通过距离，支持力对购物车做功为零。
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方法技巧：计算功时，首先应判断力是否做功，或哪个力在做功，而不能直接将题中所给力和距离相乘得到结果。应用公式计算时，公式中的物理量应一一对应，同时公式中物理量的单位要统一。
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2. 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2.5×103kg。求：
(1)货车空载行驶时所受的阻力大小。
解：货车空载行驶时所受的阻力f＝0.1G＝0.1mg＝0.1×2.5×103 kg×9.8 N/kg＝2.45×103 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。
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易错点 误认为力在竖直方向或斜面上做功多
例3 [中考·杭州] 现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲> m乙> m丙)，在相等的恒力F 作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图3 所示。
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F 在三种情况下做的功分别为 W 甲、W乙、W 丙，三者大小判断正确的是( )
A. W甲>W乙>W丙 B. W甲C. W甲=W乙=W丙 D. W甲=W乙知2－练
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思路导引：力F 和距离s 均相同，由公式W=Fs 知，三种情况下做功相同。
答案：C
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诊误区：
功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积；若力和物体在力的方向上通过的距离都相同，则力所做的功相同。不能凭感觉认为在竖直方向或斜面上力对物体所做的功多。
课堂小结
功
W=Fs
功
作用在物体上的力
计算
两个必要因素
物体在力的方向上通过的距离

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