學(xué)而優(yōu)教有方11.1功（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道力學(xué)中做功的含義。能說(shuō)出做功包含的兩個(gè)必要因素，并能判斷出力是否對(duì)物體做功。能列舉出生活中關(guān)于做功的實(shí)例。2.明確計(jì)算功的大小的表達(dá)式，以及表達(dá)式中每個(gè)物理量的物理意義和單位。3.能應(yīng)用公式W=Fs進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】明確力學(xué)中功的含義。【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】判斷力是否對(duì)物體做功?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問(wèn)題：1.物理學(xué)中規(guī)定：如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。2.做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的；二是物體在移動(dòng)的距離。3.力不做功的三種情況：①“勞而無(wú)功”：物體受力但沒移動(dòng)；②“不勞無(wú)功”：有距離，但是和距離同一方向上沒有的作用，憑慣性保持繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，所以沒有力做功；③“垂直無(wú)功”：物體受力和移動(dòng)的方向。4.功的大?。孩僖?guī)定：功等于與物體在力的方向上移動(dòng)的的乘積。公式：W=。②功的單位：（J）。把一個(gè)雞蛋舉高m，做的功大約是1J?！竞献魈骄俊刻骄恳?、力學(xué)中的功1.功的概念（1）問(wèn)題探究探究一：觀察圖甲、乙所示的兩種情況，找找他們活動(dòng)中的共同點(diǎn)?；顒?dòng)中的共同點(diǎn)是，都對(duì)其他物體施加了的作用，并且物體在力的方向上都移動(dòng)了一段，力的作用都有了成效。甲乙貨物受到的力有重力G和鋼絲繩豎直向上的拉力F。對(duì)物體的向上移動(dòng)有貢獻(xiàn)。探究三：用力F拉水平面上的小車前進(jìn)，小車受到幾個(gè)力的作用？哪個(gè)力對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)有貢獻(xiàn)？（2）功的概念如果一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)移動(dòng)了一段距離，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。2.做功的兩個(gè)必要因素（1）現(xiàn)象分析①如上圖甲、乙所示是力對(duì)物體做功的兩個(gè)實(shí)例。這些做功的實(shí)例有什么共同點(diǎn)？【分析】這些做功實(shí)例的共同點(diǎn)是：物體受到了力，在力的方向上移動(dòng)了距離。②如圖丙、丁所示是力對(duì)物體沒有做功的兩個(gè)實(shí)例。力對(duì)物體為什么沒有做功？丙人搬而未起丁提著滑板在水平路面上前行【分析】這些力不做功的原因：物體受到了力，但是在力的方向上沒有移動(dòng)。（2）歸納結(jié)論力學(xué)中的功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的；二是物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了。3.力對(duì)物體不做功的三種情況（1）有力無(wú)距離（勞而無(wú)功）有力作用在物體上，但物體沒動(dòng)，即物體沒有通過(guò)，力對(duì)物體沒有做功（力的作用沒有成效）。（2）有距離無(wú)力（不勞無(wú)功）物體因?yàn)橥ㄟ^(guò)一段距離，在運(yùn)動(dòng)方向上沒有力對(duì)物體做功（離開力說(shuō)功是無(wú)意義的）。（3）力與運(yùn)動(dòng)距離的方向垂直（垂直無(wú)功）提著滑板在水平路面前進(jìn)托著食品盤送菜【總結(jié)】力對(duì)物體沒有做功的三種情況：不做功的情況分析事例①有力無(wú)距離有力作用在物體上，但物體沒有通過(guò)距離，也叫“勞而無(wú)功”.人用力但沒有搬起石頭，對(duì)石頭沒有做功.②有距離無(wú)力物體在運(yùn)動(dòng)方向上沒有受到力的作用，由于慣性通過(guò)一段距離，沒有力做功，也稱“不勞無(wú)功”.足球離開腳后在水平面上繼續(xù)滾動(dòng)一段距離，人對(duì)足球沒有做功.③力與距離的方向垂直物體受到了力的作用，也通過(guò)了一段距離，但通過(guò)的距離與受力的方向垂直.足球在地面上滾動(dòng)，重力與支持力對(duì)足球沒有做功.【例題1】下列關(guān)于功的各種說(shuō)法中，正確的是（）A.只要有力作用在物體上，就一定做了功B.只要物體移動(dòng)了距離，就一定做了功C.只要有力作用在物體上，物體又移動(dòng)了距離，就一定做了功D.只要有力作用在物體上，物體又在該力的方向上移動(dòng)了距離，就一定做了功【例題2】如圖所示的四種情形中，對(duì)力是否做功判斷正確的是（）A．甲圖中人提著滑板在平直的道路上勻速行走，人對(duì)滑板做了功B．乙圖中人推著貨車在平直的道路上勻速行走，人對(duì)貨車做了功C．丙圖中人用力搬石頭但石頭未被搬動(dòng)，人對(duì)石頭做了功D．丁圖中足球離開腳后繼續(xù)在空中飛行的過(guò)程中，人對(duì)足球做了功探究二、功的計(jì)算1.功及其計(jì)算公式（1）觀察思考①如下圖所示，甲把重為500N的石料提到了2m；乙把重為200N的瓦片提到了6m。甲與乙都在做功，怎樣比較他們做功的大小呢？如上圖所示，是起重機(jī)把每一個(gè)重力都相同的貨物提高的情景，請(qǐng)仔細(xì)觀察，思考問(wèn)題。甲與乙兩次，哪一次做功多？你判斷的理由是什么？甲與丙兩次，哪一次做功多？你判斷的理由是什么？【分析】甲與乙兩次，做功多；因?yàn)榱ο嗟?，乙通過(guò)的距離。甲與丙兩次，做功多；因?yàn)橥ㄟ^(guò)的距離相等，丙用的大?！究偨Y(jié)】作用在物體上的力越大，物體在力的方向上移動(dòng)的距離越大，力所做的功越。（2）功：力學(xué)中，功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的。（3）計(jì)算公式功＝力×距離W=；F表示力，s表示沿力的方向移動(dòng)的距離，W表示功。（4）功的單位在國(guó)際單位制中，力的單位是N，距離的單位是m，則功的單位是N?m，它有一個(gè)專門的名稱叫做，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J。1J＝1N?m把1個(gè)雞蛋舉高m，做的功大約是1J。想一想：你現(xiàn)在可以比較兩位和尚做功的大小了吧？甲做功W甲=F甲s甲=500N×2m=1000J；乙做功W乙=F乙s乙=200N×6m=1200J所以乙和尚做功多。2.公式的應(yīng)用（2）F與s具有同時(shí)性即在受力的同時(shí)移動(dòng)了距離，移動(dòng)距離的同時(shí)受了力。公式W=Fs中的F是使物體沿力F的方向通過(guò)距離s的過(guò)程中，始終作用在物體上的力，它的大小和方向都是不變的。（3）F與s具有同向性公式W=Fs中的F是作用在物體上的力，s是物體在力F的方向上通過(guò)的距離。例如：運(yùn)動(dòng)員用500N的力將足球踢出20m，若用公式W=Fs=500N×20m=10000J計(jì)算，結(jié)果是錯(cuò)誤的，因?yàn)樘咔虻牧Φ淖饔镁嚯x不是20m，要計(jì)算運(yùn)動(dòng)員對(duì)球做的功，關(guān)鍵看腳推動(dòng)球前進(jìn)的距離是多少。（4）F與s具有同體性：即F與s對(duì)應(yīng)同一個(gè)研究對(duì)象。3.關(guān)于克服阻力做功物體在力的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，如果運(yùn)動(dòng)的方向與一個(gè)力（阻力）的方向相反，我們就說(shuō)物體克服這個(gè)力做功。例如，在水平面上推動(dòng)物體前進(jìn)時(shí)，要克服做功；提高物體時(shí)要克服做功。人在爬樓梯時(shí)，要克服自己的重力做功，計(jì)算做功的大小時(shí)，應(yīng)該用人的重力G乘以樓梯的豎直高度h，即W=Gh?！纠}3】質(zhì)量為50kg的雪橇上裝滿了350kg的原木，一匹馬拉著雪橇沿著平直的雪地中勻速前行，將原木運(yùn)到了500m外的貨場(chǎng)。如果雪橇行進(jìn)中受到的摩擦力是800N，求馬的水平拉力做的功?！纠}4】如圖5所示，小蘭的質(zhì)量為45kg，書包的質(zhì)量為5kg，沿著樓梯登上三樓教室，若每層樓梯有15級(jí)臺(tái)階，每級(jí)臺(tái)階高20cm，問(wèn)小蘭從地面登上三樓需做多少功？（g=10N/kg）【精講點(diǎn)撥】1.三種不做功的典型情況（1）“有力無(wú)距離”：有力的作用，但是物體在力的方向上移動(dòng)的距離為零。（2）“有距離無(wú)力”：有移動(dòng)的距離，但是物體在移動(dòng)距離的方向上不受力的作用。（3）“力和距離方向垂直”：有力，也有移動(dòng)的距離，但是力和距離的方向是相互垂直的。2.計(jì)算功的方法在應(yīng)用公式W=Fs進(jìn)行解題時(shí)，一定要注意F與s的對(duì)應(yīng)性；即F與s對(duì)應(yīng)同一個(gè)研究對(duì)象；物體受力的同時(shí)要移動(dòng)距離，在移動(dòng)距離的同時(shí)要受力，s是物體在F的作用下移動(dòng)的距離，二

者的方向不能垂直。3.克服阻力做功如果物體移動(dòng)的方向與一個(gè)力（阻力）的方向相反，我們就說(shuō)物體克服這個(gè)力做功。比如克服重力做功時(shí)，克服摩擦力做功。4.判斷重力是否做功的方法重力的方向始終是豎直向下的，在判斷重力是否做功或是否克服重力做功時(shí)，只要看物體是否在

豎直方向上移動(dòng)了距離即可。即只要物體的高度發(fā)生了變化，那么重力就做了功或者克服重力做了功，且功的大小為W=Gh（G為重力）。5.從能量轉(zhuǎn)化的角度理解功的含義做功的過(guò)程伴隨著能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)通過(guò)對(duì)葉輪做功把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，做了多少功，就有多少機(jī)械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化，就轉(zhuǎn)化成多少電能，所以說(shuō)功是能量轉(zhuǎn)化的量度。【歸納整理】第1節(jié)功【課堂練習(xí)】1．下列情況下，小明對(duì)物理課本做了功的是?（）A.閱讀靜止在桌面上的物理課本B.水平推物理課本，但未推動(dòng)C.物理課本自由下落的過(guò)程D.將物理課本從地面撿起的過(guò)程2.如圖，在整修寺廟過(guò)程中，甲和尚將一捆重400牛的木頭提到了較矮的廟墻上，乙和尚把一籃重150牛的瓦片提到了較高的房檐上．根據(jù)以上情景，小明和小紅就甲、乙兩個(gè)和尚所做功的多少進(jìn)行了討論。小明的觀點(diǎn)是：“甲和尚做功多，因?yàn)樗玫牧Υ?；小紅的觀點(diǎn)是：“乙和尚做功多，因?yàn)樗崞鸬木嚯x大”，你認(rèn)為小明的觀點(diǎn)______，小紅的觀點(diǎn)______，（均選填“正確”或“錯(cuò)誤”），你的觀點(diǎn)是_____。3.下列所示現(xiàn)象中，力對(duì)物體做功的是（）A．圖甲：用力搬石頭，沒有搬動(dòng)B．圖乙：用力提著滑板在水平路面上前行C．圖丙：用力將木箱推到斜面的頂端D．圖?。河昧εe著杠鈴在空中不動(dòng)4.小明同學(xué)用40N的水平推力推著重100N的小車在水平地面上前進(jìn)了2m，松開手后，小車仍向前滑行了1m，整個(gè)過(guò)程中小明做功____J，小車的重力做功____J。5.一個(gè)人先后用同樣大小的力F將質(zhì)量為m的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動(dòng)相同的距離S（如圖所示），該力在這三個(gè)過(guò)程中所做的功分別為W1、W2、W3，關(guān)于它們之間的大小關(guān)系說(shuō)法正確的是（）A.W1＜W2＜W3B.W1＜W2=W3C.W1=W2=W3D.W1=W2＜W36.如圖所示，甲、乙兩同學(xué)各用水平推力推一相同的木箱，甲推的木箱下面有輪子，乙推的木箱直接放在同樣的水平地面上，若甲、乙都把木箱勻速向前推了1m的距離，則甲、乙兩同學(xué)做的功（）A．甲做的功多B．乙做的功多C．甲、乙做的功一樣多D．無(wú)法確定甲乙7．為了在中考的體育測(cè)試中取得好成績(jī)，小雨同學(xué)每天都進(jìn)行體育鍛煉。（1）先開始跳繩。如果小雨的質(zhì)量是60kg，他每次起跳高度約是5cm，那么他每跳一次需克服重力做功大約多少焦？（2）在中考的“1分鐘跳繩”測(cè)試中，小雨同學(xué)跳了160次，而小明同學(xué)跳了100次。試問(wèn)：測(cè)試中，成績(jī)好的同學(xué)