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初中物理沪粤版（2024）九年级上册
第十一章 功与机械能
第1节 功
用叉车搬运货物时，叉车把货物从地面提升到一定的高度。叉车用力托起货物，使货物在这个力的方向上发生了位置的移动。我们看到了叉车工作的成效。
可见，机械在工作时可以产生相应的“成效”，那么在物理学中，怎么描述这种成效呢
思考
1.学会从物理现象中归纳简单的规律，知道功的概念。
2.知道做功的两个必要因素。
3.理解功的计算公式W＝Fs，能用功的公式进行有关计算。
物理学中的“做功”与日常生活中所说的“做工”有着不同的含义。
(a)用力推汽车，没有推动
(b)用力搬石头，没有搬起
在如图所示的实例中推车车不动，搬石石未起。人虽竭尽全力、大汗淋漓，但从物理学的角度看，人却没有做功!
那么，究竟怎样才叫做功呢
活动1
图1中的两位同学正在做功。请仔细分析他们的活动，找出两者的共同点。
找找共同点
图1 物理学中做功的实例
知识点一：做功的定义
（a）用绳拉动水桶上升
（b）推动小车运动
在图1-（a）中，小桶在拉力 F 的作用下，沿力的方向上升了一段距离s；
分析：
在图1(b)中，小车在水平推力F的作用下，沿力的方向水平移动了一段距离s。
分析：
仔细观察两示意图，比较一下，看看有什么共同点：
共同点：物体在作用力的方向上移动了一段距离。
物理学中规定：作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。
归纳与小结
【请思考】你能说出做功包含的两个必要因素吗
做功的两个必要因素是：作用在物体上的_____和物体在________的方向上通过的__________。
力
力
距离
这两个因素中，缺少任何一个都不算做功。在如下图所示的情况中，虽然有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有移动，因此力对物体没有做。
(1) 物体没有受到力的作用，由于惯性继续移动一段距离；
不做功的情况：
(2) 物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程为零；
F＝0
S＝0
(3) 物体受力方向和物体运动的方向垂直；
F与S的方向垂直
在下图中，哪种情况力做了功 哪种情况力没有做功 为什么
(a)小鸟将虫子从地里叼起来
(b)人将油桶推到仓库中
(c)举重运动员举着杠铃不动
研究力做功的问题时，还要明确谁施力、谁受力，即谁对谁做功。
活动2
力对物体做了功吗
知识点二：功的计算
力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
功＝力×距离
W = Fs
2.公式
F
F
s
1.功的大小
F 表示力 ，s 表示沿力的方向移动的距离，W 表示功。
W = Fs
1 J＝1 N m
1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离时所做的功为1J 。
3.功的单位
在国际单位制中：力F的单位是牛（N），距离s的单位是米（m） ，则功W的单位是牛 米，它有一个专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号是 J。
纪念英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳而命名。
W = Fs
4.力与距离的计算
已知做功多少和物体在力的方向上移动的距离，可求出力的大小。
已知做功多少和力的大小，可求出物体在力的方向上移动的距离。
注意：
1.式中物理量全部用国际单位制。
2.力F与距离s具有对应性：即距离s是物体沿受力的方向移动的距离，F与s在同一直线上；
3.F与s具有同体性：即F与s对应同一个物体。
5.关于W=Fs的说明
当力和距离反向时叫克服某个力做功；
当力和距离同向时叫某个力做功。
推力做的功：W1=________;
克服阻力做的功：W2=____;
克服重力做的功：W3=_____;
支持力做的功：W4=_______;
人拉车做功
人拉着重为400N的车子沿水平方向前进了5 m 。有同学认为，在这个过程中，人做的功是W＝Fs＝400N×5m＝2000 J。他的算法对吗 如果不对，错在哪里
人对车做的功W＝Fs必须是人拉车的力以及在力的方向上移动的距离。
活动3
怎样正确地计算功
在这个例子中，要计算出人拉车的力所做的功，还必须知道什么条件 为什么
故在该例子中，算法错误。还需要知道人对车的拉力，F≠G。
人拉车做功
例题：如图所示，某人沿斜面向上推木箱的力F为100N，他把木箱从斜面底部推到2m高处。斜面长4m，人的推力做了多少功
分析：题目中标示出了两个距离，哪一个是计算人的推力做功需要测得的距离s 呢 根据定义，力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。人的推力是沿斜面向上的，因此距离应取斜面的长度。
解:已知推力 F =100N，距离 s =4m，
人的推力做的功为W=Fs =100N x 4 m = 400J。
答:人的推力做了 400J 的功。
1.功的定义：作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动
一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。
①作用在物体上的力；
②物体在力的方向上通过一段距离。
3.物体做功的两个必要因素：
功
2.公式：功＝力×距离，即W = Fs
1.下列情况中力对物体做了功的是（　　）
C
A．用力推讲台，讲台没有动
B．人提水桶沿水平地面行走
C．沿斜坡方向把物体拉上去
D．天花板上的线吊着电灯
2. 某学生从底楼匀速走上二楼，第一次花费20s，第二次花费30s。则两次上楼过程中，学生所做的功（　　）
A．第一次较大
B．第二次较大
C．两次一样大
D．不知楼高不好判断
C
3. 一个重100N的木箱放在水平桌面上，某人用20N的水平拉力拉着木箱前进，人对木箱做的功为80J，则（　　）
A．木箱受到的摩擦力一定为20N
B．木箱前进的距离一定是4m
C．木箱前进的距离是0.8m
D．木箱受到的摩擦力是100N
B

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