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第11章 机械与功
第3节 课时1 功
1.通过实例建立功的概念，能判断力是否对物体做功。
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进行简单的计算。
请说出下列词语中“功”的含义：
功劳
立功
大功告成
事半功倍
贡献
成效
在日常生活中凡是人们从事了脑力和体力劳动，都叫做“功”。
思考：物理中的功又有什么含义呢？
观察：下列现象中有哪些共同点？
物体受到了力的作用；
物体在力的方向上移动了一段距离。
观察
如图所示，小明水平推箱子，虽然费了力气，但箱子没有移动；小聪用力将箱子拉动了。他们的效果相同吗？如何解释呢？
不相同。小聪用力将箱子拉走了,小明费力推箱子,但箱子没有移动。
物理学中规定：如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离，就说力对物体做了功。
人推小车
推力对小车做了功
起重机吊货物
拉力对货物做了功
知识点一：做功
（作用在物体上的力）
（物体在力的方向上移动的距离）
F
二者缺一不可。
做功的两个必要因素
s
s
s
F
F
人用力推车而没推动
s___0
F___0
有力无距离
（劳而无功）
≠
=
做功了吗？
冰壶在平滑的冰面上滑行
s ≠ 0
F = 0
无力有距离
（不劳无功）
做功了吗？
提箱子在水平路上走
s ≠ 0
F ≠ 0
有力有距离，但力和距离垂直
（垂直无功）
力的方向与运动方向垂直
做功了吗？
运动员对杠铃做了功
重力对运动员做了功
攀岩时，人克服自身重力做功
人对小车做了功
力做功的实例
不动——不做功
无力——不做功
足球离开脚后，虽然继续滚动，但人不对它施加力了，因此人对球不做功。
人推墙时，虽然有力作用在墙上，但墙不动，因此人没有对墙做功。
力不做功的实例
s
物体水平移动，但受力竖直向上，即物体在力的方向上没有移动距离，因此拉力对物体不做功。
——不做功
思考：做功的多少和什么因素有关系呢？
比较甲、乙，升高相同高度，_____图拉力做的功多，
比较甲、丙，相同的拉力， ______图拉力做的功多。
G
G
2G
2G
G
G
1m
1m
2m
F
2F
F
甲
乙
丙
乙
丙
根据以上分析说明做功多少与 和_________________________有关。
作用在物体上的力
物体在力的方向移动的距离
物理学中规定：功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。
W=Fs
功
力
物体沿力的方向移动的距离
牛（N）
米（m）
焦耳
焦耳（J）
1J = 1N·m
知识点二：功的计算
1J = 1N·m
意义：1 N的力使物体在力的方向上，通过1 m的距离时所做的功为1 J。
1J有多大？
把1个鸡蛋举高2m，做的功大约是1J。
W = Fs
公式注意事项：
1. F和s必须具有同体性，即F和s必须对应同一物体；
2.公式中F的单位必须是N，s的单位必须是m，那么功的单位才是J；
3. F、s必须具有同时性，即力F在使物体沿着力的方向移动距离s的过程中，应始终作用在物体上；
4. F、s必须具有同向性，即距离s必须是物体在力F的方向上移动的距离。
【例题】如图所示，用20N的水平推力，使重为100N的物体在水平桌面移动0.5m。试求推力和重力对物体做的功。
解：推力20N，物体在推力的方向移动距离为0.5m，则推力做功
W=Fs=20N×0.5m=10J
重力沿竖直方向，而物体在竖直方向上没有发生移动，所以重力做功为零。
思考：使用动滑轮可以省力，是否也可以省功呢？
次数 直接测量的物理量 计算物理量
1
2
3
G/N
F1/N
F2/N
H1/m
H2/m
GH1
F2H2
被拉物体所受的重力与物体上升高度的乘积，是功
人对绳子自由端的拉力与绳子自由端被提起的高度的乘积，也是功
GH1
F2H2
=
功的原理：使用任何机械都不能省功。
功
做功的两个必要因素
作用在物体上的力
物体在这个力的方向上移动的距离
不做功的三种情况
有力无距离
有距离无力
力与距离垂直
功的计算公式
W=Fs
功的原理
使用任何机械都不能省功
1.如图所示的情境中，人对物体做功的是（ ）
A.用力搬石头没有搬动
B.将重物从地面拉到高处
C.推一块大石头没推动
D.使箱子沿水平方向做匀速直线运动
符合做功的两个条件
B
2. 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，分别沿水平、斜面向上、竖直方向通过了相等的距离 s ，如图所示。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C
3.小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m，松开手后，书箱仍向前滑行了1m，整个过程中小明做功_____J，书箱的重力做功_____J。
分析是否做功：
①推动过程中，书箱在小明的推力方向上移动了距离，小明做功；
②滑行过程中，书箱向前移动了距离但不受小明的推力，小明不做功；
③书箱在重力方向上没有移动距离，重力不做功。
80
0
W=Fs=40N×2m=80J
W=Fs=100N×0m=0J

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