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第1节 功
第十一章 功和机械能
知识点
力学中的功
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感悟新知
1
1. 功的定义
(1)分析思考
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(2)归纳功的定义：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。
2. 功的两个必要因素 一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。
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思想方法
用归纳法总结出功的定义。归纳法是一种由个别到一般的推理方法，它通过许多个别的事例，然后归纳出它们所共有的特性，从而得出一个一般性的结论。
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关联思考 物理学中的“做功”等同于生活中的“做工”吗？
关联结果
“做功”不同于“做工”。“做功” 是生产、生活中普遍存在的物理现象，它有明确的含义，偏重于“成效、贡献”；“做工”是指消耗一定的体力和脑力的人类活动。
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3. 三种不做功的情况
(1)有力无距离，如搬石头没搬起来(图1 甲)；
(2)有距离无力，如球在光滑水平面上滚动的过程中(图乙)；
(3)力和运动方向垂直，如提着书包在水平方向上行走
(图丙)。
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深度思考 图2 中，力的方向与物体移动方向不垂直，有夹角，力对物体是否做了功？
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深度理解
紧扣做功的两个必要因素分析，图2甲中物体在力的方向上移动的距离为h，图乙中物体在力的方向上移动的距离为s，因此两图中力对物体做了功。由这两个事例可见，力对物体做功，物体移动方向不一定要完全与力的方向一致，只要物体运动方向与力的方向不垂直即可。
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[母题中考·常德教材图改编题 ]如图所示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：判断力是否做功的两种思路：一是紧扣做功的两个必要因素，缺少一个因素就不做功；二是根据不做功的三种情况，进行对比，有相同情况不做功。
解析：小车在推力的作用下向前运动了一段距离，有力作用在小车上，小车在力的方向上通过了距离，力做了功；用力搬石头、托着货物停在水平地面上，有力无距离，力没有做功；提着滑板在水平路面上前行，力和运动方向垂直，人对滑板没有做功。
答案：A
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1. [中考·杭州] 在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其他球，以下说法正确的是( )
A. 在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B. 手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C. 桌面对球的支持力做了功
D. 白球撞击黑球后没有静止，是因为人的还在对白球做功
B
知识点
功的计算
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2
1. 公式 W=Fs。
深度理解
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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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)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。
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深度思考“ 1 J”的物理意义是什么？
深度理解
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。
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2. 变形式及其应用
(1)求作用在物体上的力：F= 。
(2)求物体在力的方向上移动的距离：s= 。
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3.对做功的两种表述
第一种：力的方向和物体运动方向一致，称为力对物体做功。
第二种：力的方向和物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功。如克服重力做功：向上抛出某个物体时，重力方向竖直向下，物体运动方向竖直向上，对于该物体，我们一般说物体克服重力做功。
知2－讲
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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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[中考·宜昌]小明同学用40 N 的水平推力推着重100 N的书箱在水平地面上前进了2 m，松开手后，书箱仍向前滑行了1 m，整个过程中小明做功 _______J，书箱的重力做功_______ J。
例2
80
0
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解题秘方：首先分析推动和滑行过程中推力与重力是否做功，再根据公式W=Fs 计算功的大小。
解析：推动过程中，推力对书箱做的功W1=Fs1=
40 N×2 m=80 J；滑行过程中小明没有做功，即W2=
0 J；整个过程中小明做的功W=W1＋W2=80 J＋
0 J=80 J。书箱在重力的方向上没有移动距离，重力没有做功。
分阶段讨论分析
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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。
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2. [新趋势真实情境中考·广东节选]2024 年4 月30 日，神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆。若返回舱质量为3×103 kg，在着陆过程中，从距地面1 m 高处竖直向下落地，求重力做的功。(g 取10 N/kg)
解：返回舱的重力G＝mg＝3×103 kg×10 N/kg＝3×104 N；重力所做的功W＝Fs＝Gh＝3×104 N×1 m＝3×104 J。
力
定义
两个必要因素
作用在物体上的力
功
物体力的方向上移动的距离
W=Fs
计算

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