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第11章 機械與功
第3節 課時1 功
1.通過實例建立功的概念，能判斷力是否對物體做功。
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進行簡單的計算。
請說出下列詞語中“功”的含義：
功勞
立功
大功告成
事半功倍
貢獻
成效
在日常生活中凡是人們從事了腦力和體力勞動，都叫做“功”。
思考：物理中的功又有什么含義呢？
觀察：下列現象中有哪些共同點？
物體受到了力的作用；
物體在力的方向上移動了一段距離。
觀察
如圖所示，小明水平推箱子，雖然費了力氣，但箱子沒有移動；小聰用力將箱子拉動了。他們的效果相同嗎？如何解釋呢？
不相同。小聰用力將箱子拉走了,小明費力推箱子,但箱子沒有移動。
物理學中規定：如果物體受力且沿受力方向移動一定的距離，就說力對物體做了功。
人推小車
推力對小車做了功
起重機吊貨物
拉力對貨物做了功
知識點一：做功
（作用在物體上的力）
（物體在力的方向上移動的距離）
F
二者缺一不可。
做功的兩個必要因素
s
s
s
F
F
人用力推車而沒推動
s___0
F___0
有力無距離
（勞而無功）
≠
=
做功了嗎？
冰壺在平滑的冰面上滑行
s ≠ 0
F = 0
無力有距離
（不勞無功）
做功了嗎？
提箱子在水平路上走
s ≠ 0
F ≠ 0
有力有距離，但力和距離垂直
（垂直無功）
力的方向與運動方向垂直
做功了嗎？
運動員對杠鈴做了功
重力對運動員做了功
攀巖時，人克服自身重力做功
人對小車做了功
力做功的實例
不動——不做功
無力——不做功
足球離開腳后，雖然繼續滾動，但人不對它施加力了，因此人對球不做功。
人推墻時，雖然有力作用在墻上，但墻不動，因此人沒有對墻做功。
力不做功的實例
s
物體水平移動，但受力豎直向上，即物體在力的方向上沒有移動距離，因此拉力對物體不做功。
——不做功
思考：做功的多少和什么因素有關系呢？
比較甲、乙，升高相同高度，_____圖拉力做的功多，
比較甲、丙，相同的拉力， ______圖拉力做的功多。
G
G
2G
2G
G
G
1m
1m
2m
F
2F
F
甲
乙
丙
乙
丙
根據以上分析說明做功多少與 和_________________________有關。
作用在物體上的力
物體在力的方向移動的距離
物理學中規定：功等于力與物體沿力的方向移動距離的乘積。
W=Fs
功
力
物體沿力的方向移動的距離
牛（N）
米（m）
焦耳
焦耳（J）
1J = 1N·m
知識點二：功的計算
1J = 1N·m
意義：1 N的力使物體在力的方向上，通過1 m的距離時所做的功為1 J。
1J有多大？
把1個雞蛋舉高2m，做的功大約是1J。
W = Fs
公式注意事項：
1. F和s必須具有同體性，即F和s必須對應同一物體；
2.公式中F的單位必須是N，s的單位必須是m，那么功的單位才是J；
3. F、s必須具有同時性，即力F在使物體沿著力的方向移動距離s的過程中，應始終作用在物體上；
4. F、s必須具有同向性，即距離s必須是物體在力F的方向上移動的距離。
【例題】如圖所示，用20N的水平推力，使重為100N的物體在水平桌面移動0.5m。試求推力和重力對物體做的功。
解：推力20N，物體在推力的方向移動距離為0.5m，則推力做功
W=Fs=20N×0.5m=10J
重力沿豎直方向，而物體在豎直方向上沒有發生移動，所以重力做功為零。
思考：使用動滑輪可以省力，是否也可以省功呢？
次數 直接測量的物理量 計算物理量
1
2
3
G/N
F1/N
F2/N
H1/m
H2/m
GH1
F2H2
被拉物體所受的重力與物體上升高度的乘積，是功
人對繩子自由端的拉力與繩子自由端被提起的高度的乘積，也是功
GH1
F2H2
=
功的原理：使用任何機械都不能省功。
功
做功的兩個必要因素
作用在物體上的力
物體在這個力的方向上移動的距離
不做功的三種情況
有力無距離
有距離無力
力與距離垂直
功的計算公式
W=Fs
功的原理
使用任何機械都不能省功
1.如圖所示的情境中，人對物體做功的是（ ）
A.用力搬石頭沒有搬動
B.將重物從地面拉到高處
C.推一塊大石頭沒推動
D.使箱子沿水平方向做勻速直線運動
符合做功的兩個條件
B
2. 現有甲、乙、丙三個質量不同的物體(m甲>m乙>m丙)，在相等的恒力F作用下，分別沿水平、斜面向上、豎直方向通過了相等的距離 s ，如圖所示。F在三種情況下做的功分別為 W甲、W乙、W丙，三者大小判斷正確的是（ ）
A. W甲>W乙>W丙
B. W甲C. W甲=W乙=W丙
D. W甲=W乙C
3.小明同學用40N的水平推力推著重100N的書箱在水平地面上前進了2m，松開手后，書箱仍向前滑行了1m，整個過程中小明做功_____J，書箱的重力做功_____J。
分析是否做功：
①推動過程中，書箱在小明的推力方向上移動了距離，小明做功；
②滑行過程中，書箱向前移動了距離但不受小明的推力，小明不做功；
③書箱在重力方向上沒有移動距離，重力不做功。
80
0
W=Fs=40N×2m=80J
W=Fs=100N×0m=0J

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