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第十一章：机械功和机械能
11.1怎样才叫做功
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被匀速向前推进的同学受到几个力？哪个力对比赛的胜利有贡献？
（水平推力）
一、功
1、物理学中规定：作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。
（用力沿水平方向推着小车前进）
做功的两个必要因素：
（1）作用在物体上的力；
（2）物体在力的方向上通过的距离。
一、功
这两个因素
缺一不可
注意：物理学中的功包含一种“贡献”和“成效”的含义，如果某个力对物体的移动做出了贡献，就说这个力对物体做了功。
判断下列情景中人是否做功：
用力推却推不动
人踢球，足球慢慢
停下来
人提着滑板在水平
路面运动
不做功的情况：
（1）物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程
为零； s=0 “劳而无功”
（2）物体没有受到力的作用，靠惯性通过一段路程；
F=0 “不劳无功”
（3）物体受力方向和物体运动的方向垂直；
F与s的方向垂直 “垂直无功”
不做功的情况：
1．如图所示，当服务员托着餐盘在水平路面上匀速行走时，他的手对餐盘 ；当服务员托着餐盘从一楼厨房上到二楼的餐厅时，他的手对餐盘 (填“做了功”或“没有做功”)．
没有做功
做了功
课堂练习
2．（2023吉林）下列关于力学知识的描述中，说法正确的是（ ）
A．静止在地面上的人受到的重力和人对地面的压力是平衡力
B．太空中的空间站受到浮力
C．用注射器注射药液时利用了大气压强
D．雨滴下落过程中重力对其做功
D
课堂练习
3．（2023浙江舟山）功是能量转化的量度。下列实例中力对物体没有
做功的是（ ）
A
课堂练习
B．叉车把货物从地面
抬升到一定高度
A．人用力搬石
头，没有搬动
C．人拎着书包沿
楼梯走上二楼
D．人推小车通过
一段距离
甲用100N的力推动小车运动3m；
乙用200N的力推动相同小车运动2m。
甲和乙谁做的功更大？
甲
乙
想一想
二、功的计算
1.定义：物理学中规定功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即功=力×物体在力的方向上移动的距离。
2.计算公式：W=Fs
变形式：F= —— ， 。
W
s
= ——
s
W
F
W:功 F:力 s：距离
二、功的计算
3.单位
在国际单位制中，力的单位是牛（N），距离的单位是米（m），功的单位是牛·米（N·m）。
焦耳
为了纪念英国物理学家焦耳，人们用他的名字命名了功的单位。
功的单位：焦耳，简称焦，符号J。1J=1N·m。
1J的物理意义是1N的力作用在物体上，物体沿力的方向移动1m。
二、功的计算
注意：
1.式中物理量全部用国际单位制。
2.力F与距离s具有对应性：即距离S是物体沿受力的方向移动的距离，F与s在同一直线上；
3.F与s具有同体性：即F与s对应同一个物体。
甲用100N的力推动小车运动3m；
乙用200N的力推动相同小车运动2m。
甲和乙谁做的功更大？
甲
乙
想一想
甲做功300J，乙做功400J,
乙做功更多！
二、功的计算
把2只鸡蛋举高1米，做的功大约是1J。
想一想
二、功的计算
如图所示，某人用沿斜面向上的力F=100N，把木箱沿斜面推到2m高处。斜面长4m，这个人做了多少功？
已知：F=100N，s=4m。
求：W=？
解：W=F·s=100N×4m=400J
答：这个人做了400J的功。
功的计算
三、机械功原理
如图（甲）所示，用5N的力把一砖块匀速提升1m，做功多少？
如图（乙）所示，如果用定滑轮把同样的砖匀速提升1m，做功多少？
如图（丙）所示，如果用动滑轮把同样的砖匀速提升1m，做功又是多少？
F
F
s
（甲）
（乙）
（丙）
三、机械功原理
如图（甲）所示，用5N的力把一砖块匀速提升1m，做功多少？
如图（乙）所示，如果用定滑轮把同样的砖匀速提升1m，做功多少？
如图（丙）所示，如果用动滑轮把同样的砖匀速提升1m，做功又是多少？
F
F
s
（甲）
（乙）
（丙）
三、机械功原理
省力的机械必然费距离；省距离的机械则一定费力；既省力又省距离的机械是不存在的。
使用任何机械都不能省功，这就是机械功原理。
1.机械功
2.物体做功的两个必要因素：
①作用在物体上的力；
②物体在力的方向上通过一段距离。
3.功的计算
功=力×距离（W=Fs）
4.机械功原理
课堂训练
如图所示的情境中，关于力对物体做功的叙述，正确的是（ ）
A.大力士拉着汽车前行，此时人拉车的力做了功
B.起重机吊着重物水平移动，钢丝绳的拉力对重物做了功
A
C.举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做了功
D.足球在水平地面上运动，足球的重力对足球做了功
1
课堂训练
2、（2023年天津）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功______J，
500
课堂训练
3、（2023年山西）图是小伟同学在单杠上做引体向上时的情景，每次引体向上身体上升的高度为0.6m，求解下列问题。（小伟的质量为50kg，g取10N/kg）
（1）引体向上前小伟先进行了热身训练，他绕操场跑了600m用时5分钟，他热身运动的平均速度；
（2）小伟完成1次引体向上克服重力做的功；
课堂训练
4、（2023年广西）在劳动实践活动中，小明在平直的道路上用推车运送小麦，如图所示，他用60N的水平推力推着推车，以1m/s的速度匀速前进了一段距离，所用的时间为5s，求
（1）推车通过的路程；
（2）推车受到的阻力；
（3）推力做的功。
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