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初中物理苏科版（2024）九年级上册
第十一章 简单机械和功
第3节 功
某同学在商场的抓娃娃机中用操控机械手抓住玩偶，将玩偶在竖直方向上提升到一定高度，玩偶沿机械手作用力的方向移动了一段距离。
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。
我们如何描述这些过程中力的成效呢？
1. 知道功的概念。
2. 掌握对物体做功的两个必要条件。
3. 学会利用功的公式进行计算。
①观察两个小黑人，他们一个提高物体，一个推物体，他们的共同点是什么？
1. 什么是功
知识点一： 什么是功
从图中可以看出，左图中的人在用力提小桶，小桶上升一段距离；右图中的人在用力推小车，小车前进一段距离。
共同点：都对其他物体施加了力的作用，并且物体在力的方向上都移动了一段距离，力的作用都有成效。
在物理上就叫拉力（推力）F 对物体做了功
F拉
F推
货物受到的力有：
重力G、钢丝绳竖直向上的拉力F。
拉力 F 对物体的向上移动有贡献。
②起重机把货物提高的过程中，货物受到哪些力的作用？
在物理上就叫拉力F对物体做了功
F拉
G
哪个力对物体的向上移动有贡献？
F支
G
F
F支
G
f
用力F 拉水平面上的小车前进，则小车受到几个力的作用？
③静止在水平面上的小车，小车受到几个力的作用？
重力G和地面
的支持力F支
重力G、地面的支持力
F支、拉力F、摩擦力f
哪个力对小车的运动有贡献？
拉力F。
在物理上叫拉力F
对物体做了功
【想一想】
物理学中的功包含一种“贡献”和“成效”的含义，如果某个力对物体的移动做出了贡献，就说这个力对物体做了功。
如果一个力作用在物体上，物体在这个在的方向上移动了一段距离，在物理学中就说这个力对物体做了功。
总结：物理学中的功的含义
视频欣赏：物理学中的功
【想一想】甲与乙都在做功，怎样比较他们做功的大小呢？
乙把重为2000N的石料提到高6米的屋檐上
甲把重为5000N的石料提到高2米的墙顶上
2.功的大小
甲与乙两次，哪一次做功多？你判断的理由是什么？
甲
乙
丙
如图所示，是起重机把每一个重力都相同的货物提高的情景，请你仔细观察，思考下面的问题。
甲与丙两次，哪一次做功多？你判断的理由是什么？
①探究影响功的大小的因素
甲与乙两次，乙做功多。因为力相等，乙通过的距离大。
甲
乙
丙
甲与丙两次，丙做功多。因为通过的距离相等，丙用的力大。
结论
作用在物体上的力越大，物体在力的方向上通过的距离越大，力所做的功越多。
②功的大小：
物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功，简称功（work）。
功＝力×距离
W = Fs
③公式
④功的单位
焦耳（J）
牛（N）
米 （m）
在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，则功的单位是牛 米，它有一个专门的名称叫做焦耳，简称焦，符号是J。
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。
从地上拿起一个约50g的鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，在此过程中你对鸡蛋做的功大约是1J。
1焦的大小
如果物体移动的方向与一个力（阻力）的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。
F推力
f摩擦
3. 克服阻力做功
例如，在水平面上推动物体前进时，物体在水平方向上受到推力F推力与摩擦力f摩擦的作用，人的推力做功，在物理学中，也叫人克服摩擦力做功。
提高物体时要克服重力做功。
F拉力
G重力
F
G重力
人在爬楼梯时，要克服自己的重力做功，计算做功的大小时，应该用人的重力G乘以楼梯的竖直高度h。
W=Gh
①有力无距离
人搬而未起，力做功吗？
人用了力，但是物体没有移动，力不做功。
s＝0
F≠0
根据功的公式可知，对物体做功有两个必要条件：一是对物体要有力的作用，二是物体在力的方向上通过一定的距离。
1. 做功的两个必要条件
2. 不做功的几种情况
知识点二：做功了吗
没有做功（不劳无功）
冰壶在平滑的冰面上滑行、球在空中飞行时，有力做功吗？
②有距离无力
冰壶在平滑的冰面上滑行、球在空中飞行，是由于惯性，没有力做功。
s ≠ 0
F = 0
服务员托着食品盘送菜，托力是否做功？
托力F
距离s
力没有做功（劳而无功）
③力与运动距离的方向垂直
提着滑板在水平路面上前行，提力是否做功？
这两种情况，物体并没有沿着力的方向移动，所以力不做功。
力的方向与运动方向垂直
F⊥S
拉力F
∟
用力但没有搬起石头，对石头没有做功
足球在地面上滚动，人对足球没有做功
总结：力不做功的三种情况
①有力无距离
有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有通过距离，也叫“劳而无功”。
②有距离无力
物体在运动方向上没有受到力的作用，也就是没有力做功，也称“不劳无功”。
③力与距离垂直
物体受到力的作用，也通过了距离，但通过的距离与受力的方向垂直（垂直无功）。
足球在地面上滚动，重力与支持力对足球没有做功
⑤做功的两个必要条件
功
一是对物体要有力的作用，
二是物体在力的方向上通过一定的距离。
W = Fs
物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功，简称功。
③功的公式：
①物理学中功的含义
如果一个力作用在物体上，物体在这个在的方向上移动了一段距离，在物理学中就说这个力对物体做了功。
②功的大小
④功的单位：焦耳，1 J＝1 N · m
A ． 提着桶在水平地面上匀速前进 B ． 举着杠铃原地不动
C ． 用力搬石头但没有搬动 D ． 推着小车前进
1 ．在如图的四种情境中，人对物体做功的是 ( )
D
2. 某同学用20N的力将重50N的铅球沿水平方向扔出，球在地面上滚动了10m后停下。在铁球滚动的过程中，人对球做的功是____J，重力对球做的功是____J。
0
0
3 ．在体育课上推铅球比赛中， 甲把铅球推出 7m ，乙将铅球推出 6m ，则 ( )
A ． 甲做功一定比乙大
B ． 甲做功一定比乙小
C ． 甲、乙做功可能相等
D ．以上说法都不正确
C
4．小李同学用 50 牛的水平推力使一个质量为 20 千克的物体沿水平地面前进了 5 米，放手后，物体继续滑行了 1.5 米，此人对物体所做的功是 ( )
A ．325 焦 B ．1274 焦
C ．250 焦 D ．980 焦
C
5．如图所示，a 、b 、c 三种情况下，用大小相同的力 F 使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离 s ，对于三种情况下拉力 F 所做的功分析正确的是 ( )
D
A ．Wa= Wb= Wc B ．Wa= Wb＜Wc
C ．Wa= Wb>Wc D ．Wa＜Wc＜Wb

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