第1節(jié)  功一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解做功的兩個(gè)必要因素。認(rèn)識(shí)在什么情況下力對(duì)物體做了功，在什么情況下沒(méi)有做功。2.理解計(jì)算功的公式和單位，并會(huì)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。學(xué)習(xí)重點(diǎn)是理解計(jì)算功的公式和單位，并會(huì)用功的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。學(xué)習(xí)難點(diǎn)是理解做功的兩個(gè)必要因素。二、知識(shí)點(diǎn)解讀知識(shí)點(diǎn)一：力學(xué)中的功1.如果一個(gè)力作用在物體上，物體在力的方向上移動(dòng)了一段距離，這個(gè)力的作用就顯示出成效，力學(xué)里就說(shuō)這個(gè)力做了功。2.功的兩個(gè)因素：一個(gè)是作用在物體上的力 ，另一個(gè)是在力的方向上移動(dòng)的距離。3.不做功的三種情況：①物體受到了力，但靜止。②物體由于慣性運(yùn)動(dòng)通過(guò)了距離，但不受力。③物體受力的方向與運(yùn)動(dòng)的方向相互垂直，這個(gè)力也不做功。知識(shí)點(diǎn)二：功的計(jì)算計(jì)算公式：物理學(xué)中，功等于力與力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。即：W=Fs。（2）符號(hào)的意義及單位：W表示功，單位是J，1J=1N·m；F表示力，單位是N；S表示距離，單位是m。（3）計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：①分清是哪個(gè)力對(duì)物體做功，即明確公式中的F。②公式中的“S”是在力F的方向上通過(guò)的距離，必須與“F”對(duì)應(yīng)。③F、S的單位分別是N、m，得出的功的單位才是J。三、深化理解知識(shí)點(diǎn)的例題及其解析【例題1】關(guān)于功的說(shuō)法正確的是（   ）A．小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動(dòng)時(shí)，推力對(duì)汽車做了功B．吊車吊著重物沿水平勻速運(yùn)動(dòng)一段距離時(shí)，吊車的拉力對(duì)重物做了功C．足球在水平地面上滾動(dòng)一段距離時(shí)，重力對(duì)足球做了功D．舉重運(yùn)動(dòng)員從地面將杠鈴舉起的過(guò)程中，舉重運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功答案：DC．足球在水平地面上滾動(dòng)一段距離時(shí)，重力對(duì)足球做了功，錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，有力的作用，沒(méi)有沿力的方向移動(dòng)距離，沒(méi)有做功；D．舉重運(yùn)動(dòng)員從地面將杠鈴舉起的過(guò)程中，舉重運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功，正確。【例題2】如圖是一款新研發(fā)的機(jī)器人。若機(jī)器人重為15N，與地面的接觸面積是1×10﹣3m2，牽引力大小是I0N、機(jī)器人在水平地面上沿直線行走l0m，用時(shí)100s。求：（1）機(jī)器人行走的平均速度；（2）機(jī)器人牽引力做的功；（3）機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平面的壓強(qiáng)。答案：（1）機(jī)器人行走的平均速度為0.1m/s；（2）機(jī)器人牽引力做的功為100J；（3）機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平面的壓強(qiáng)為1.5×104Pa。（3）機(jī)器人靜止時(shí)對(duì)水平面的壓力：F=G=15N，受力面積S=1×10-3m2，對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=F/S=15N/1×10﹣3m2=1.5×104Pa。四、本節(jié)課的課時(shí)作業(yè)（含答案與解析）第1節(jié)   《功》課外同步課時(shí)作業(yè)一、選擇題1．為了紀(jì)念其在能量轉(zhuǎn)化中發(fā)現(xiàn)守恒思想的重大貢獻(xiàn)，用他的名字來(lái)命名功和能單位的物理學(xué)家是                                                     （　?。?/span>A．牛頓     B．焦耳     C．安培    D．歐姆2.如圖實(shí)例中，力對(duì)物體沒(méi)有做功的是                          （    ）3.小張用40N的推力將重力為100N的物體沿水平方向勻速推動(dòng)了10m，則小張對(duì)物體所做的功是（　　）A．400J   B．600J    C．1000J    D．1400J4.在甲、乙兩圖中，甲圖地面粗糙、乙圖地面光滑。質(zhì)量分別為m，2m的兩個(gè)物體在大小為F的恒力作用下，在力的方向上前進(jìn)了相同的距離，則下列結(jié)論正確的是（    ）A．甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功B．甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功C．甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功D．條件不足，無(wú)法確定甲、乙圖中F做的功誰(shuí)大。5.如圖所示，用不變的拉力 F 勻速拉動(dòng)重為 G 的物體A，使物體 A 沿水平方向移動(dòng)了一段距離s，在此過(guò)程中拉力F 做的功為                        （    ） A. Fs    B. Gs   C. 2Fs      D. (G+F)s  二、填空題1.小明同學(xué)用40N的水平推力推著重100N的書箱在水平地面上前進(jìn)了2m，松開手后，書箱仍向前滑行了lm，整個(gè)過(guò)程中小明做功　　J，書箱的重力做功　　J．2.如圖甲所示，水平地面上的物體，受到方向不變的推力F的作用，其F﹣t和v﹣t的圖象分別如圖乙、丙所示．由圖象可知，0～3s內(nèi)，推力對(duì)物體做功　　J；t=5s時(shí)，物體受到的摩擦力是　　N．3.某一型號(hào)的汽車質(zhì)量為5×103kg，輪胎與地面接觸面積為4×250cm2，在一段平直公路上用0.5小時(shí)勻速行駛了54km，車受到的阻力為車重的0.1倍．g取10N/kg. 則該汽車的行駛速度為　　km/h ，該汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)為　　Pa，該汽車牽引力所做的功為　　J。           4.如圖甲所示，一塊質(zhì)量為0.2kg的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長(zhǎng)的磁性平板上，在豎直方向上拉力F＝3N的作用下向上運(yùn)動(dòng)，鐵塊運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖乙所示。則鐵塊受到的摩擦力為　　N，0~6s內(nèi)拉力F做的功是　　J。（取g＝10N/kg）三、計(jì)算題1.電動(dòng)自行車以其環(huán)保、快捷、輕便的優(yōu)勢(shì)，成為家庭常用的交通工具。如圖所示的這輛電動(dòng)自行車自身重力為600N，在水平公路上勻速直線行駛了4.8km用了10min，行駛時(shí)受到的阻力是40N。（1）求該車在這段時(shí)間內(nèi)行駛的速度是多少m/s？牽引力做功是多少？（2）若該車每個(gè)車輪與地面的接觸面積為0.01m2，車胎能承受的最大壓強(qiáng)為2×10 5Pa，求該車的最大載重量是多少N？2.如圖，質(zhì)量為10kg的物體放在水平桌面上。（g＝10N/kg）求：（1）物體所受重力大??；（2）物體底面積為0.1m2，物體對(duì)桌面的壓強(qiáng)大?。?/span>（3）用20N的水平推力，使物體在桌面上移動(dòng)0.5m，推力對(duì)物體做的功。第1節(jié)   《功》課外同步課時(shí)作業(yè)答案與解析一、選擇題1.答案：B． 2.答案：D提示：力對(duì)物體做功有兩個(gè)必要條件，缺一不可。有力和力的方向上通過(guò)的距離。3.答案：A．解析：已知推力大小和物體在水平方向上移動(dòng)的距離，利用W=Fs計(jì)算該過(guò)程中小張對(duì)物體所做的功．小張對(duì)物體所做的功：W=Fs=40N×10m=400J．4.答案：B5.答案：C 解析：由圖可以看出，該滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，繩子自由端移動(dòng)2s，已知拉力為F，由功的公式可以計(jì)算拉力所做的功．由功的公式得：W=2Fs．故選C．點(diǎn)撥：本題考查功的計(jì)算，做功的兩個(gè)必要因素是：一是作用在物體上的力，一是物體在力的方向上移動(dòng)的距離，本題中的難點(diǎn)是判斷拉力方向上移動(dòng)的距離．二、填空題1.答案：80；0．解析：知道水平推力和水平方向上移動(dòng)的距離，可利用功W=Fs計(jì)算推力做的功；書箱受到重力但在重力的方向上沒(méi)移動(dòng)距離，重力不做功．（1）小明同學(xué)用40N的水平推力推著重100N的書箱在水平地面上前進(jìn)了2m，推力對(duì)箱子做的功：W1=Fs1=40N×2m=80J；松開手后，書箱仍向前滑行了lm，書箱由于慣性滑行，則小剛沒(méi)有做功，即W2=0J；整個(gè)過(guò)程中小明對(duì)書箱一共做的功：W=W1+W2=80J+0J=80J；（2）書箱在水平面上運(yùn)動(dòng)，雖然受重力，也有距離，但在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，所以重力沒(méi)做功，為0J．2.答案：0；6．（1）由丙圖知：0～3s內(nèi)物體的速度大小為零，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，有力無(wú)距離，所以，推力對(duì)物體做功0J．（2）由丙圖知，9﹣12s時(shí)，物體勻速運(yùn)動(dòng)，由乙圖知，9﹣12s時(shí)，F(xiàn)=6N，所以摩擦力與推力F平衡，大小為6N．3﹣6s之間，物體加速運(yùn)動(dòng)，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于物體對(duì)地面的壓力和接觸面的粗糙程度沒(méi)有改變，所以摩擦力大小不變；即仍為6N．3.答案：108，5×105，2.7×108。解析：（1）根據(jù)速度公式v=s/t可求汽車的行駛速度；（2）汽車對(duì)地面壓力F=G=mg，地面受力面積已知，根據(jù)壓強(qiáng)公式P=F/S可求汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)；（3）牽引力F=0.1G,行駛的路程已知，根據(jù)公式W=Fs可求汽車牽引力所做的功；（4）汽車勻速行駛，車受到的阻力等于牽引力。點(diǎn)評(píng)：壓強(qiáng)的計(jì)算，需要確定壓力、面積。要注意面積的計(jì)算與單位，其中壓力的確定是難點(diǎn)。正確判斷物體間的壓力，進(jìn)行受力分析是關(guān)鍵；物體間接觸部分的面積，一般與較小的物體面積相同。4.答案：1   3.6三、計(jì)算題（2）由p＝F/S得F＝pS=2×10 5Pa×2×0.01m2＝4000N在水平面上，G＝F＝4000N    G載＝4000N－600N＝3400N2.答案：（1）G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N（2）F＝G＝100N，p＝＝1×10 3Pa（3）W＝Fs＝20N×0.5m＝10J      

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11.1 功

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