第1节 功 第十一章 功和机械能 1.知道力学中的功的含义。能说出做功包含的两个必要因素，不能判断出力是否对物体做功； 2.明确计算功的大小的表达式，以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。 3.能应用公式W=Fs进行简单计算。 场景一：叉车搬运货物 1.叉车把货物举高，货物受哪些力？ 2.哪个力的作用对货物有了成效？ 有了贡献呢？ G F F 叉车对货物施加的向上的力F 成 效 货物被举高 思考 场景二 1.行李车在牵引车的作用下前进，行李车受到几个力的作用？ 2.哪个力的作用对行李车有了成效？有了贡献呢？ 行李车受到的拉力F拉 行李车前进了 成 效 G F支 F拉 F阻 F拉 思考 通常而言，如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。 知识点一：力学中的功 叉车举高货物 牵引车拉着行李车前进 F F拉 S S 怎样才算做功了？ 思考 起重机吊起货物 F S 拉力对货物做了功 起重机对货物做了功 如图所示，一个人提着水桶沿水平方向运动，人多水桶是否做功？一个人搬石头时，搬而未起，人对石头的力是否做功?一个人推车在水平方向上前行，人对车的推力是否做功? （a） 未做功 F 移动方向 未做功 没有移动 思考：用什么标准来判断力是否对物体做功？ F 想想议议 F 没有移动 未做功 力做功的两个必要因素 作用在物体上的力F 物体在这个力的方向上移动的距离s 注意 判断有没有“做功”的方法：看是否同时满足做功的两个必要因素，同时满足两个因素就叫“做功”，缺少任何一个，都不算“做功”。 判断 标准 判断力是否做功 有力无距离 不做功（劳而无功） × F ≠ 0 S = 0 当举重运动员举着杠铃不动时，感觉很累，那么人对杠铃做功了吗？ 冰壶离开运动员，在冰面上自由滑行时，人对冰壶做功了吗？ 有距离无力 S ≠ 0 F = 0 不做功（不劳无功） × 判断力是否做功 背着书包水平前进时，人对书包做功了吗？ 有距离有力，但力与距离的方向垂直 S ≠ 0 F ≠ 0 不做功（垂直无功） × F 移动方向 判断力是否做功 （1）有力没有距离（劳而无功） （2）有距离没有力（不劳无功） （3）有距离有力，但力与距离的方向垂直（垂直无功） 小结：三种不做功的情况： 1. 力与物体在力的方向上移动的距离的乘积 牛（N） 米 （m） 焦耳（J） W =Fs 2. 公式： 3. 单位： 1J＝1N . m 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳 （1818－1889） 英国物理学家 把1个鸡蛋举高2m，做的功大约是1J 1 N的力使物体在力的方向上 通过1m的距离时所做的功为1 J。 知识点二：功的计算 （1） 使用W＝Fs 时，统一使用国际单位制中的单位。 （2）做功的多少：只由W＝Fs 决定，与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦无关。 （3）利用公式进行计算时：力的大小和方向是不变的，若力的大小和方向是变化的，应分过程计算。 （4）公式W＝Fs 的运用: ① 同体性：力和物体移动的距离必须对应同一物体。 ② 同时性：力和物体移动距离必须对应同段时间。 ③ 同向性：公式中的F与s必须在同一直线上。 4. 运用功的公式时必须注意的几个问题： 例题：目前，我国正在大力推广装配式建筑。这种建筑方式不仅施工效率高，还能大幅降低能耗，避免现场粉尘、泥浆等的污染，实现绿色施工(如图)。 (1)把质量为1.5t的构件匀速提升到30m高的楼顶， 竖直向上的拉力做了多少功? (2)依据需要，又将这个构件沿水平方向匀速移动 了3m。在水平运动阶段，竖直向上的拉力又做了 多少功?g取10N/kg。 解(1)构件在竖直方向上做匀速直线运动，构件所受的拉力与重力大小相等，即 F=G=mg=1.5 ×103 kg× 10 N/kg=1.5 × 104N 构件在竖直方向上移动的距离s=30 m，所以，拉力做的功 W=Fs=1.5×104N×30 m=4.5 ×105J (2)拉力的方向竖直向上。构件在水平方向上移动了3m，但在竖直方向 ... ...
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