課時(shí)11.1功（原卷版）

M幟【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.理解功的概念；

2.能分析力是否對(duì)物體做功；

3.會(huì)利用功解釋生活中常見現(xiàn)象;

4.能進(jìn)行功的簡單計(jì)算。

夥【知識(shí)導(dǎo)圖】

計(jì)算：W=Fs

力做功的兩個(gè)必要因素引入

（不做功的三種情況）

單位：焦耳（J）

品"【基礎(chǔ)知識(shí)】

知識(shí)點(diǎn)一、力學(xué)中的功

1.功的概念

實(shí)例研究對(duì)象示意圖工作（或作用力）的成效

小車在推力F的作用下向前

人用了推小車小車人推小車的力

移動(dòng)了距離s

''k—

5水桶在拉力F的作用下向上

人用力提起一桶水水桶人提水桶的力

1!移動(dòng)了距離h

蘋果在重力G的作用下向下

蘋果從樹上落下來蘋果蘋果受到的重力

卜移動(dòng)了距離h

【探究發(fā)現(xiàn)】通過對(duì)表中實(shí)例進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)三個(gè)實(shí)例的共同點(diǎn)是對(duì)物體施加了力的作用，并且

物體都在力的作用下沿力的方向移動(dòng)了一段距離。

【歸納總結(jié)】如果有力作用在物體上，物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)了一段距離，就說這個(gè)力對(duì)物體做

了功。

★特別提醒

“做功”*“做工”

物理學(xué)中的“做功”與日常生活的“做工”不同?！白龉Α笔巧a(chǎn)、生活中普遍存在的物理現(xiàn)象，它由嚴(yán)格而明確的

含義，偏空于“成效、貢獻(xiàn)”：“做工”是指消耗一定體力和腦力的人類活動(dòng)。

2.做功的兩個(gè)必要因素

力學(xué)中所說的做功，包含兩個(gè)必要因素：一個(gè)是作用在物體上的力，另一個(gè)是物體在這人力的方向上

移動(dòng)的距離。這兩者缺一不可。

3.三種不做功的情況

不做功的情況圖示實(shí)例分析

某同學(xué)踢足球，足球離開腳后在足球由于慣性移動(dòng)一段距離，

有距離無力（不勞

地面上滾動(dòng)的過程中，該同學(xué)對(duì)球滾動(dòng)時(shí)踢足球的力不再對(duì)

務(wù)工）

足球沒有力的作用，不做功足球做功

有力作用在物體上，但物體沒

有力無距離（勞而同學(xué)搬石頭，但沒有搬動(dòng)，她對(duì)有移動(dòng)，即物體沒有在力的方

無功）石頭沒有做功向上移動(dòng)距離，力對(duì)物體沒有

做功

物體受到了力的作圖，也移動(dòng)

滑板在水平方向上移動(dòng)了一段了一段距離，但移動(dòng)的方向與

力與移動(dòng)方向垂直

距離，但在人的拉力方向上沒有力的方向垂直，即物體在力的

（垂直無功）

移動(dòng)距離，拉力沒有做功方向上沒有移動(dòng)距離，則這個(gè)

i力對(duì)物體沒有做功

▲拓展培優(yōu)

對(duì)“物體在力的方向上移動(dòng)距離”的理解

力對(duì)物體做功時(shí)，腸體的移動(dòng)方句并非一定要與力的方向完全一致，移動(dòng)的方向和力的方向有夬角（夾角不等于90°）

時(shí)力也對(duì)物體做功。如圖中，拉力F對(duì)物體做功。

【典例1］下列實(shí)例中，有力對(duì)下面“打點(diǎn)”物體做功的是（）。

隼果從樹上自由的落到地面;B.背著個(gè)倒在水平路面上行走;

C.推著心碩不動(dòng)阻止其向下滾動(dòng)；D.個(gè)肆在光滑水平面上勻速運(yùn)動(dòng)

7777777^7^7777777

知識(shí)點(diǎn)二、功的計(jì)算

1.功的計(jì)算公式

功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積，即功二力X物體在力的方向上移動(dòng)的距離

若用N表示功，F(xiàn)表示力，s表示物體在力的方向上移動(dòng)的距離，則功的計(jì)算公式為：W=Fso

2.功的單位

在國際單位制中，力的單位是牛頓（N）,距離單位是米5），則功的單位是牛?米（N-m）,它用

專門的名稱‘'焦耳”來表示，簡稱為焦，符號(hào)是J,

U的物理意義是1N的力的作用在物體上使其沿力的方向移動(dòng)1m距離所做的功。

3.對(duì)公式W=Fs的理解

公式中的S是物體在力F的方向上移動(dòng)的距離。例如，某人用50N的水平推力，推動(dòng)重100N

的箱r，箱r在水平地面上前進(jìn)10m,求重力對(duì)箱上做的功。如果按W=Gs=100NX10m=1000J

同向性

計(jì)算，則計(jì)算結(jié)果是錯(cuò)誤的，因?yàn)檫@個(gè)10m不是在重力方向上移動(dòng)的距離，實(shí)際是重力沒

有做功。

同體性F、s必沏對(duì)應(yīng)同一物體

W=Fs中的力在使物體沿著力的方向移動(dòng)距離s的過程中，應(yīng)始終作用在物體上，該力撤銷

同時(shí)性

后物沐移動(dòng)的距離不能計(jì)算在內(nèi)。

4.應(yīng)用公式W=Fs計(jì)算功時(shí)的注意事項(xiàng)

分過程計(jì)算應(yīng)用公式1^^計(jì)算時(shí)，力的大小和方向應(yīng)是不變的，若力的大小和方向是變化的，應(yīng)分過程計(jì)算

單位統(tǒng)一利用公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，必須同時(shí)使用國際單位制中的單位，F(xiàn)的單位用N,s使用m,W使用J

力對(duì)物體做功的多少，只與作用在物體上的力F,以及物體在力的方向上移動(dòng)的距離s有關(guān)，與物

相關(guān)因素

體的質(zhì)量m、速度v、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（加速、減速或勻速）無關(guān)

5.功的公式的變形公式及其應(yīng)用

已知力做的功和物體在力的方向上移動(dòng)的距離，可求出力

已知力所做的功和施加在物體上的力，可求出物體在該力的方向上移動(dòng)的距離

6.對(duì)做功的兩種表述

（1）力的方向與物體移動(dòng)方向?致，稱為力對(duì)物體做功。

（2）力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，可以稱為克服某個(gè)力做功。如克服重力做功：向上拋出某個(gè)物體

時(shí)，重力方向向下，物體運(yùn)動(dòng)方向向上，對(duì)于該物體，我們一般說物體克服重力做功。

【典例2】一同學(xué)用50N的水平方向的力，將一只重5N的足球沿水平方向蹋了出去，足球在地上滾動(dòng)

了30m停下。在球滾動(dòng)的過程中，腳對(duì)球所做的功是（）。

A.5JB.1500JC.150JD.0J

A.W,>W2B.W,<V2C.f,>f2I）.fi<f2

【角度2】功的估算

方法點(diǎn)撥

解決了力和距離的估算，結(jié)合公式歸Fs即可進(jìn)行功的估算。

【典例5］一名初中生將2個(gè)雞蛋從地面舉高至頭頂，對(duì)這2個(gè)雞蛋做的功約為（）。

A.0.2JB.2JC.20JD.200J

【角度3］對(duì)公式W=Fs同體性的理解

方法點(diǎn)拔

公式中的三個(gè)物理量必須是同一物體上的物理量。根據(jù)題目設(shè)定的內(nèi)容需要認(rèn)真判斷。

【典例6】在臺(tái)球比賽中，選手在水平臺(tái)面推動(dòng)球桿撞擊白球，白球運(yùn)動(dòng)后碰撞其它球，以下說法正確

的是（）。

A.手推動(dòng)球桿前進(jìn)時(shí)，手的推力對(duì)球桿做了功；

B.白球運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平臺(tái)面對(duì)球的支持力做了功；

C,球在水平臺(tái)面滾動(dòng)的過程中，球的重力對(duì)它做了功：

D.白球撞擊黑球后沒有靜止，是因?yàn)榍驐U還在對(duì)白球做功

【角度4】對(duì)公式W=Fs同時(shí)性的理解

方法直接

（1）公式中F是使物體沿著力的方向移動(dòng)距離s過程中（同時(shí)），作用在物體上的力；

（2）若物體在運(yùn)動(dòng)過程中力是變化的，應(yīng)分過程計(jì)算力的功。

【典例7］放在水平地面上的物體A受到水平向右的力尸的作用。力廠的大小以及物體A的運(yùn)動(dòng)速度大

小「隨時(shí)間￡的變化情況如圖乙、丙所示。根據(jù)圖像信息回答當(dāng)片7s時(shí)，物體A受到的摩擦力f的大小為

N,方向?yàn)椤?~12s,物體克服摩擦力做的功是Jo

【角度5】對(duì)公式跟Fs同向性的理解

方法點(diǎn)撥

公式中F是作用在物體上的力，s是物體在力的方向上移動(dòng)的距離，有時(shí)不能看作物體實(shí)際移動(dòng)的距離。

【典例8］如圖所示，斜面長5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的集裝箱勻速推到車

上，推力對(duì)集裝箱做的功是（）。

A.1000JB.2000JC.1600JI）.8000J

題型三：變形公式的應(yīng)用

方法點(diǎn)撥

解答此類問題的關(guān)鍵是看清給出的量和待求量，不要受題目給出的信息干擾，有時(shí)候有的信息是多余

的。

【典例9］如圖所示，用10N的水平推力推重為20N的物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若5s內(nèi)推

力對(duì)物體做了80J的功，則在這一過程中，物體沿水平方向運(yùn)動(dòng)了m。

/77777777777777777777Z777777777

方法點(diǎn)撥

分過程計(jì)算做功的大?。?/p>

求力對(duì)物體做功時(shí)，若力的大小和方向是變化的，可將全過程分為幾個(gè)相互獨(dú)立的過程，在每個(gè)分過

程中應(yīng)用W=Fs進(jìn)行計(jì)算，最后進(jìn)行相加。

【典例10】一個(gè)重200N的物體在水平拉力作用下勻速前進(jìn)了20m,拉力撤消后，物體由于慣性又前進(jìn)

75nu若拉力做的功為500J,則拉力的大小為N.

題型四：功與圖像的結(jié)合

方法點(diǎn)撥

（1）分清圖像坐標(biāo)軸所代表的物理量：

（2）根據(jù)題意判斷物理量的變化帶來的待求量的變化情況：

（3）對(duì)照給出的圖像，判斷正確的選項(xiàng)。

【典例11】用大小不同的力F甲、F乙且F甲＞F乙，分別拉同?個(gè)物體，兩個(gè)力所做的功W與物體在力的方向

考點(diǎn)一：判斷力是否做功

【典例12］（2022?四川樂山）下列四幅圖中，力有對(duì)物體做功的是（）。

考場(chǎng)提分］中考考題要求同學(xué)們理解功的概念，能從功的角度分析并重新認(rèn)識(shí)生活中常見的現(xiàn)象。

這是物理核心素養(yǎng)物理概念的體現(xiàn)。

考點(diǎn)二：功的計(jì)算

【典例13］（2022?四川自貢）小明同學(xué)用15N的水平推力推動(dòng)重為100N的超市購物車。購物車自靜

止開始在10s內(nèi)沿水平方向前進(jìn)了10nu在整個(gè)過程中推力做功為J,重力做功為J。

一考場(chǎng)提分］中考考題要求同學(xué)們理解功的計(jì)算公式，并能在簡單的物理情景中求解做功的多少，這

是物理核心素養(yǎng)的物理概念的體現(xiàn)。

【作業(yè)幫】

一、基礎(chǔ)練（知識(shí)鞏固）

1.用5051的水平拉力分別拉重為100N和80N的兩輛車，在粗糙程度不同的水平路面上，沿水平方向勻

速前進(jìn)了10m,則（）。

A.拉小車做的功多B.拉兩輛車做的功一樣多

C.拉大車做的功多D.條件不足，無法比較

2.為迎接2022年北京冬奧會(huì)，運(yùn)動(dòng)員積極訓(xùn)練。關(guān)于圖中的項(xiàng)目，下列說法正確的是（）。

A.跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員在下落過程中，重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做功;

短道速滑運(yùn)動(dòng)員在轉(zhuǎn)彎滑行過程中，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變;

C.,是由于受到慣性的作用;

D.，擲出后的冰壺對(duì)冰面的壓力與其重力是相互作用力

3.物體A和B疊放在不光滑的水平面上，A的質(zhì)量為1kg,B的質(zhì)量為2kg,在B上作用一個(gè)水平向右的3N

的拉力，使AB一起勻速前進(jìn)了4m,在這個(gè)過程中B對(duì)A做功（）。

A

B------?

7777777777777777777777T-

A.4JB.12JC.0D.6J

4.小強(qiáng)用100N的力，將重5N的足球踢出30m遠(yuǎn)處，在球飛出的過程中，他對(duì)足球做的功為（）。

A.3000JB.150JC.0JD.無法計(jì)算

5.關(guān)于功，下列說法正確的是（）。

A.力越大做功越多；

B.物體在力的方向上移動(dòng)的距離越大做功越多：

C.做功所用的時(shí)間越長做功越多；

D.功等于作用在物體上的力與物體在力的方向上通過的距離的乘積

6.科技改變生活，某餐館用智能送菜機(jī)器人（如圖）替代人工送菜。

（1）該機(jī)器人以1米/秒的速度運(yùn)行30米將菜送到客人桌前，用時(shí)秒；

（2）若機(jī)器人工作時(shí)牽引力恒為50牛，完成本次送菜，牽引力做功焦。

7.重800N的小車在拉力的作用下沿水平地面勻速前進(jìn)10m,小車受到的阻力為車重的0.3倍，則拉力

對(duì)小車做的功為J,重力對(duì)小車做功J。

二、綜合練（能力提升）

8.撐桿跳是使用撐桿做一系列動(dòng)作使人體越過一定高度的口徑項(xiàng)目，它可依次分解為如圖所示幾個(gè)連

續(xù)的過程。身高1.9川、體重80kg的運(yùn)動(dòng)員，在一次撐桿跳訓(xùn)練中的成績是5m,則他克服重力做的功最接近

持桿助跑插穴起跳懸垂擺體舉艇弓I體轉(zhuǎn)體過桿

A.1600JB.2400JC.3200JD.4000J

9.如圖甲所示，物體在水平拉力仲勺作用卜.由靜止沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)，0、6s內(nèi)拉力隨時(shí)間變化的

規(guī)律如圖乙，速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙，則在2~4s內(nèi)，拉力所做的功為（）。

''FN|v/（ms'1）

6

r/s

丙

A.10JB.30JC.50JD.80J

10.如圖所示，舉重比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員第一階段把杠鈴很快舉過頭頂，第二階段使杠鈴在空中靜止3s。

卜列關(guān)于運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做功的說法中正確的是（）。

A.他在第一階段內(nèi)沒