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第1節 功
第十一章 功和機械能
1.知道力學中的功的含義。能說出做功包含的兩個必要因素，不能判斷出力是否對物體做功；
2.明確計算功的大小的表達式，以及表達式中每個物理量的物理意義和單位。
3.能應用公式W=Fs進行簡單計算。
場景一：叉車搬運貨物
1.叉車把貨物舉高，貨物受哪些力？
2.哪個力的作用對貨物有了成效？
有了貢獻呢？
G
F
F
叉車對貨物施加的向上的力F
成 效
貨物被舉高
思考
場景二
1.行李車在牽引車的作用下前進，行李車受到幾個力的作用？
2.哪個力的作用對行李車有了成效？有了貢獻呢？
行李車受到的拉力F拉
行李車前進了
成
效
G
F支
F拉
F阻
F拉
思考
通常而言，如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，就說這個力對物體做了功。
知識點一：力學中的功
叉車舉高貨物
牽引車拉著行李車前進
F
F拉
S
S
怎樣才算做功了？
思考
起重機吊起貨物
F
S
拉力對貨物做了功
起重機對貨物做了功
如圖所示，一個人提著水桶沿水平方向運動，人多水桶是否做功？一個人搬石頭時，搬而未起，人對石頭的力是否做功?一個人推車在水平方向上前行，人對車的推力是否做功?
（a）
未做功
F
移動方向
未做功
沒有移動
思考：用什么標準來判斷力是否對物體做功？
F

想想議議
F
沒有移動
未做功
力做功的兩個必要因素
作用在物體上的力F
物體在這個力的方向上移動的距離s
注意
判斷有沒有“做功”的方法：看是否同時滿足做功的兩個必要因素，同時滿足兩個因素就叫“做功”，缺少任何一個，都不算“做功”。
判斷
標準
判斷力是否做功
有力無距離
不做功（勞而無功）
×
F ≠ 0
S = 0
當舉重運動員舉著杠鈴不動時，感覺很累，那么人對杠鈴做功了嗎？
冰壺離開運動員，在冰面上自由滑行時，人對冰壺做功了嗎？
有距離無力
S ≠ 0
F = 0
不做功（不勞無功）
×
判斷力是否做功
背著書包水平前進時，人對書包做功了嗎？
有距離有力，但力與距離的方向垂直
S ≠ 0
F ≠ 0
不做功（垂直無功）
×
F
移動方向
判斷力是否做功
（1）有力沒有距離（勞而無功）
（2）有距離沒有力（不勞無功）
（3）有距離有力，但力與距離的方向垂直（垂直無功）
小結：三種不做功的情況：
1. 力與物體在力的方向上移動的距離的乘積　
牛（N）
米 （m）
焦耳（J）
W =Fs
2. 公式：
3. 單位：
1J＝1N . m
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳
（1818－1889）
英國物理學家
把1個雞蛋舉高2m，做的功大約是1J
1 N的力使物體在力的方向上
通過1m的距離時所做的功為1 J。
知識點二：功的計算
（1） 使用W＝Fs 時，統一使用國際單位制中的單位。
（2）做功的多少：只由W＝Fs 決定，與物體的質量、速度、運動方向、是否有摩擦無關。
（3）利用公式進行計算時：力的大小和方向是不變的，若力的大小和方向是變化的，應分過程計算。
（4）公式W＝Fs 的運用:
① 同體性：力和物體移動的距離必須對應同一物體。
② 同時性：力和物體移動距離必須對應同段時間。
③ 同向性：公式中的F與s必須在同一直線上。
4. 運用功的公式時必須注意的幾個問題：
例題：目前，我國正在大力推廣裝配式建筑。這種建筑方式不僅施工效率高，還能大幅降低能耗，避免現場粉塵、泥漿等的污染，實現綠色施工(如圖)。
(1)把質量為1.5t的構件勻速提升到30m高的樓頂，
豎直向上的拉力做了多少功?
(2)依據需要，又將這個構件沿水平方向勻速移動
了3m。在水平運動階段，豎直向上的拉力又做了
多少功?g取10N/kg。
解(1)構件在豎直方向上做勻速直線運動，構件所受的拉力與重力大小相等，即
F=G=mg=1.5 ×103 kg× 10 N/kg=1.5 × 104N
構件在豎直方向上移動的距離s=30 m，所以，拉力做的功
W=Fs=1.5×104N×30 m=4.5 ×105J
(2)拉力的方向豎直向上。構件在水平方向上移動了3m，但在豎直方向上沒有移動距離，即s'=0。所以，拉力做的功
W'=Fs'=0
在豎直上升階段，拉力做的功為4.5×105J。在水平運動階段，拉力做的功為0。
怎樣計算功
功的單位：
功
①作用在物體上的 .
②物體在力的方向上移動的 .
①有力無
②有距離無
③力與距離
不做功的
三種情況
怎樣才算做功
力
距離
W = Fs
力×距離
焦耳（J）
1J＝
1N?m
1.下列實例中，力對物體沒有做功的是（ ）
A. 起重機吊起重物
B. 馬拉車，車未動
C. 跳水運動員從跳臺跳下
D. 舉重運動員，將杠鈴舉起
B
2.關于功的說法正確的是（ ）
A. 小明用力推發生故障的汽車而未推動時，推力對汽車做了功
B. 吊車吊著重物沿水平勻速運動一段距離時，吊車的拉力對重物做了功
C. 足球在水平地面上滾動一段距離時，重力對足球做了功
D. 舉重運動員從地面將杠鈴舉起的過程中，舉重運動員對杠鈴做了功
D
3.在粗糙的水平面上，用 100N 的水平推力使一個重為 500N 的物體前進了10m，在此過程中（ ）
A. 推力做了5000J的功
B. 推力做了1000J的功
C. 重力做了5000J的功
D. 重力做了1000J的功
B

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