知識(shí)點(diǎn)一、功的概念
1.功的定義：一個(gè)力作用在物體上，使物體在力的方向上通過(guò)一段距離，這個(gè)力就對(duì)物體做了功。
2.功的單位：在國(guó)際單位制中，力的單位是牛，距離的單位是米，功的單位是牛?米，它有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的名稱(chēng)叫焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦，符號(hào)是J。1J=1N?m，其物理意義是：作用在物體上的力是 1N，物體在力的方向上通過(guò)的距離是 1m，則這個(gè)力做的功是1J，把1個(gè)雞蛋舉高2m所做的功大約是1J。
特別提醒
功是一個(gè)標(biāo)量，有大小沒(méi)有方向。
物理學(xué)中把 與 的乘積叫做功，在國(guó)際單位制中，功的單位是 ；公式W= 。
知識(shí)點(diǎn)二、力是否做功的判斷
1.判斷力是否做功包括兩個(gè)必要因素：一是力作用在物體上；二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。
2.不做功的三種情況：
（1）物體受力，但物體沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離，此情況叫“勞而無(wú)功”。
（2）物體移動(dòng)了一段距離，但在此運(yùn)動(dòng)方向上沒(méi)有受到力的作用（如物體因慣性而運(yùn)動(dòng)），此情況叫“不勞無(wú)功”。
（3）物體既受到力，又通過(guò)一段距離，但兩者方向互相垂直（如起重機(jī)吊起貨物在空中沿水平方向移動(dòng)），此情況叫“垂直無(wú)功”。
特別提醒
做功的?兩個(gè)必要因素?：必須存在力作用于物體，否則無(wú)功;若位移方向與力方向垂直，則力不做功。
如圖所示，在冰壺比賽中，運(yùn)動(dòng)員將冰壺?cái)S出后，冰壺向前滑動(dòng)過(guò)程中，冰壺的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) （選填“改變”或“不變”），水平冰面對(duì)冰壺的支持力 ，冰壺滑行時(shí)克服摩擦力 （都選填“做功”或“不做功”）。
知識(shí)點(diǎn)三、功的計(jì)算
1.力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。
2.功的計(jì)算公式：W=FS，其中各量單位功W：J（焦耳），力F：N（牛頓）；移動(dòng)距離S：m（米）。
（1）分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力。
（2）公式中的S 一定是在力的方向上通過(guò)的距離，且與力對(duì)應(yīng)。
（3）功的單位“焦”（1牛?米=1焦）。
3.功的公式應(yīng)用
（1）公式法：對(duì)于恒力的功，通常利用功的定義式W=FS進(jìn)行計(jì)算。
（2）功率法：功跟完成這些功所需時(shí)間的比值，叫做功率；對(duì)于一段時(shí)間內(nèi)力做的功，如果知道功率和時(shí)間，可以直接利用W=Pt求出功。
（3）做功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過(guò)的距離；計(jì)算功的公式包括：W=FS W=GH，W=Pt。
特別提醒
理解計(jì)算功的方法，尤其要把握好知識(shí)點(diǎn)，熟悉公式的變形求功，然后才能正確運(yùn)用這些規(guī)律和原理進(jìn)行分析或計(jì)算，并通過(guò)練習(xí)和運(yùn)用達(dá)到對(duì)物理知識(shí)的進(jìn)一步理解和掌握，初中物理關(guān)于功的計(jì)算公式有多個(gè)，它們之間有什么區(qū)別，如何正確運(yùn)用是解題關(guān)鍵。
水平地面上一靜止木箱重800N，某人用60N的水平推力在5s內(nèi)推動(dòng)木箱前進(jìn)10m，撤去推力后木箱又繼續(xù)前進(jìn)了2m，整個(gè)過(guò)程中水平推力做功 J，重力做功 J。撤去推力后木箱仍繼續(xù)前進(jìn)，此時(shí)對(duì)木箱 （選填“有”或“沒(méi)有”）做功。
問(wèn)題一：功的概念
【角度1】功的概念和單位
【典例1】下列關(guān)于功和能的說(shuō)法正確的是（ ）
A．具有能的物體一定正在做功
B．物體具有的能量越多，它做的功就越多
C．物體做的功越少，它具有的能量就越少
D．物體能夠做的功越多，它具有的能就越多

1、判斷是否做功?必須同時(shí)滿(mǎn)足兩個(gè)條件：
（1） ?作用在物體上的力。
（2） ?物體在力的方向上有位移?，缺一不可。若力與位移方向垂直（如手提水桶水平行走），則此力不做功。
2、?常見(jiàn)誤區(qū)?：認(rèn)為“物體移動(dòng)就做功”，忽略方向關(guān)系（如慣性滑動(dòng)的物體不受推力時(shí)，無(wú)功產(chǎn)生）?。
【變式1-1】下列情境中，人對(duì)物體做功的是（ ）
A．人用力搬大石頭沒(méi)有搬動(dòng)B．人推一塊大石頭沒(méi)推動(dòng)
C．人提著箱子上三樓D．人提著箱子在水平路面上勻速前進(jìn)
【變式1-2】物理學(xué)中常用物理學(xué)家的名字作為物理量的單位，以紀(jì)念他們的突出貢獻(xiàn)，比如用“牛頓”作為 的單位，用“帕斯卡”作為 的單位，用“焦耳”作為 的單位。
問(wèn)題二：力是否做功的判斷
【角度1】力做功的必要因素
【典例1】早晨，同學(xué)們背著書(shū)包去上學(xué)。下列情形中，人對(duì)書(shū)包做了功的是（ ）
A．背著書(shū)包下樓梯B．背著書(shū)包水平行走
C．背著書(shū)包站立不動(dòng)D．背著書(shū)包上樓梯
1、?做功的必要條件?：?作用在物體上的力?；?物體在力的方向上發(fā)生位移?，缺一不可。
2、?不做功的三種情況?：
（1）?有力無(wú)位移?（如推墻未動(dòng)）。
（2）?有位移無(wú)力?（如拋出的球在空中飛行）。
（3）?力與位移方向垂直?（如手提水桶水平行走，重力不做功）?。
【變式1-1】下圖所描述的力，對(duì)物體做功的是（ ）
A．熊貓用力舉著杠鈴不動(dòng)B．用力拉繩勻速提升重物
C．用手搬石頭沒(méi)搬動(dòng)D．用力提著水桶沿水平方向移動(dòng)
【變式1-2】小明喜愛(ài)踢足球，并加入了學(xué)校的足球隊(duì)，如圖所示的是他某次傳球時(shí)的情景。足球離開(kāi)腳后，繼續(xù)向前滾動(dòng)，小明對(duì)足球 （選填“做”或“不做”）功。在滾動(dòng)過(guò)程中，若所有外力全部消失，足球?qū)⒈３? （選填“靜止”或“勻速直線運(yùn)動(dòng)”）狀態(tài)。
問(wèn)題三：功的計(jì)算
【角度1】功的計(jì)算
【典例1】一物體在水平拉力F的作用下，沿力的方向勻速運(yùn)動(dòng)了2m，撤去拉力后又向前滑行了0.5m，拉力F大小為10N，拉力F做的功為（ ）
A．5JB．15JC．20JD．25J
理解計(jì)算功的方法，尤其要把握好知識(shí)點(diǎn)，熟悉公式的變形求功，然后才能正確運(yùn)用這些規(guī)律和原理進(jìn)行分析或計(jì)算，并通過(guò)練習(xí)和運(yùn)用達(dá)到對(duì)物理知識(shí)的進(jìn)一步理解和掌握．初中物理關(guān)于功的計(jì)算公式有多個(gè)，它們之間有什么區(qū)別，如何正確運(yùn)用是解題關(guān)鍵。
【變式1-1】如圖所示，放在水平桌面上的勻質(zhì)長(zhǎng)直木板長(zhǎng)度L為40厘米，質(zhì)量為2千克，它的右端與桌面相齊，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。若在木板左端用一水平推力F將其勻速推下桌子，水平推力至少要做功（ ）
A．1.6焦B．0.8焦C．0.6焦D．0.4焦
【變式1-2】一把手槍的槍膛長(zhǎng)30cm，壓縮空氣在槍膛內(nèi)對(duì)子彈的平均推力是100N，子彈離開(kāi)槍膛后前進(jìn)了10m。在槍膛內(nèi)壓縮空氣的推力對(duì)子彈做功 J，出膛后壓縮空氣的推力對(duì)子彈做功 J。
【角度2】功的估算
【典例2】下列估測(cè)的數(shù)據(jù)中，最接近實(shí)際的是（ ）
A．八年級(jí)物理課本的重力約為2.5NB．成年人站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)約為500Pa
C．中學(xué)生登上一層樓做功約為150JD．將兩個(gè)雞蛋舉高1m做功10J
首先估測(cè)力的大小，然后再估測(cè)距離，最后根據(jù)功的公式計(jì)算即可。
【變式2-1】學(xué)校開(kāi)展組織“學(xué)雷鋒實(shí)踐活動(dòng)”。小夢(mèng)將如圖所示的一袋5kg的大米送到二樓王奶奶家，則克服這袋大米重力做的功大約是（ ）
A．50JB．150JC．1000JD．500J
【變式2-2】下列對(duì)物體做功接近的是（ ）
A．中學(xué)生將1只雞蛋勻速舉過(guò)頭頂B．中學(xué)生從1樓跑到3樓
C．運(yùn)動(dòng)員將杠鈴舉在空中不動(dòng)D．中學(xué)生跳繩1次
【角度3】比較功的大小
【典例3】如圖所示，a、b、c三種情況下，用大小相同的力F使同一物體沿不同的軌跡移動(dòng)了相同的距離s，對(duì)于三種情況下拉力F所做的功分析正確的是（ ）
A．B．
C．D．
功是一個(gè)標(biāo)量，有大小沒(méi)有方向，功有正負(fù)之分，正功大于負(fù)功，在動(dòng)能定理中，要用正功和負(fù)功的代數(shù)和相加的．因此，比較兩個(gè)功的大小，要考慮它們的正負(fù)．在初中不需要這樣理解．功的計(jì)算：物體在力與力的方向上通過(guò)距離的乘積．W=FS。
【變式3-1】?jī)纱嗡嚼瓌?dòng)同一物體在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，兩次物體運(yùn)動(dòng)的路程-時(shí)間（s-t）圖像如圖所示，下列判斷正確的是（ ）
A．兩次物體所受的摩擦力f?v?
D．0~8s兩次拉力對(duì)物體所做的功
【變式3-2】工人用圖中甲、乙兩種方法將圓柱形鐵塊推倒成丙圖情況，工人用甲、乙兩種方法時(shí)至少要做的功分別為W1 和W2，則W1 W2。（選填“ ”）
【基礎(chǔ)強(qiáng)化】
1．一位中學(xué)生提著一個(gè)重20N的手提包乘坐電梯從一樓勻速到達(dá)三樓，該過(guò)程中她對(duì)手提包做的功最接近于（ ）
A．0JB．60JC．120JD．180J
2．下事例中，不做功的是（ ）
A．圖甲中，工人師傅推著小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離
B．圖乙中，學(xué)生背著書(shū)包在水平路面上行走一段距離
C．圖丙中，工人師傅用滑輪把箱子提升到二樓陽(yáng)臺(tái)
D．圖丁中，運(yùn)動(dòng)員把杠鈴舉起的過(guò)程中
3．功的概念最早是從人類(lèi)使用機(jī)械時(shí)產(chǎn)生的。下面四個(gè)實(shí)例中，人對(duì)物體做了功的是（ ）
A．汽車(chē)未被推動(dòng)
B．提著沙袋上升
C．運(yùn)動(dòng)員踢出去的足球在草坪上滾動(dòng)
D．石頭搬而未起
4．下列事例中，人對(duì)物體做功的是（ ）
A．用力搬石頭，沒(méi)有搬動(dòng)B．踢出去的球在空中飛行
C．用力將木箱推到斜面的頂端D．用力舉著杠鈴在空中不動(dòng)
5．小明正在做“引體向上”。他先用兩手握住單杠，兩腳離地，兩臂及身體自然下垂，然后緩緩曲肘，將身體向上拉起，直到他的下巴超過(guò)單杠（如圖所示）。在這個(gè)過(guò)程中，小明做功的大小最接近（ ）
A．100JB．250JC．400JD．550J
6．某試驗(yàn)汽車(chē)上安裝了一個(gè)單缸四沖程汽油機(jī)，該汽油機(jī)汽缸活塞面積為，一個(gè)沖程活塞在汽缸中移動(dòng)的距離是，滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為，當(dāng)汽油機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷工作時(shí)（不計(jì)摩擦），做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力 ；一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功 。
7．如圖所示是無(wú)人機(jī)用繩子吊起物體勻速上升時(shí)的情景，此時(shí)繩子對(duì)物體的拉力 （選填“>”、“

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第1節(jié) 功

版本： 人教版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)下冊(cè)（2024）

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