九年级物理上册 11.3功学案 （新版）苏科版.doc

功 【学习目标】 1、知道功的概念，理解做功的两个必要因素； 2、能够判断力在什么情况下做功及不做功； 3、掌握功的定义、单位；能够用功的定义式进行计算。 【要点梳理】 要点一、什么是功 把力和在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功 要点诠释： 1、做功的两个必要因素是：作用在物体上的力；在力的方向上通过的距离。 2、物体在力的方向上通过了一段距离是指距离与力具有同向性和同时性。 3、不做功的三种情况 （1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。 （2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况 叫“不劳无功”。 （3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方 向移动)，此情况叫“垂直无功”。 要点二、功的计算 在物理学中，功等于力和在力的方向上移动距离的乘积 要点诠释： 1、公式 WFS， 2、单位 焦耳(J)， 3、注意事项 （1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。 （2）F 与 S 的方向应在同一直线上。 （3）做功的多少，由 WFs 决定，而与物体的运动形式无关。 【典型例题】 类型一、功的概念 1、下列说法中正确的是（ ） A抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功 B提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功 C用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功 D用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功 【思路点拨】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此分 析是否做功。 【答案】C 【解析】A、抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，人不再施加力，推力不做功，故 A 错；B、提着 水桶在路面上水平向前运动，在拉力方向上没有移动距离，手的拉力对水桶没有做功，故 B 错；C、用 手从地面提起水桶，在拉力方向上移动了距离，手的拉力对水桶做功，故 C 正确；D、用力推一辆汽车， 汽车静止不动，在推力方向上没有移动距离，推力没有做功，故 D 错，故选 C。 【总结升华】明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动） ，二是有距离无力（靠惯性运 动） ，三是力的方向与运动方向垂直。 举一反三： 【变式】如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ） 【答案】D 2、某人用了 50N 的力，将重 30N 的铅球抛到 7m 远处，这个人对铅球做的功为（ ） A350J B210J C0 D无法计算 【思路点拨】从题中筛选出有用数据，注意做功时力和距离一定对应才可以 【答案】D 【解析】由 W=Fs 可知，功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积，在推铅球的过程中，知道用 力的大小，但不知道在力的方向上移动距离的大小，所以无法计算功的大小。 【总结升华】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用，关键是掌握做功的两个必要条件（一是力， 二是在力的方向上移动的距离） 。 举一反三： 【变式】质量相等的甲、乙两物体在空中匀速下落，且下落的高度相等，已知甲下落的速度是 2m/s， 乙下落的速度是 4m/s，则下落过程中，重力对两物体做功的说法正确的是（ ） A对甲做的功多 B对乙做的功多 C对两物体做的功一样多 D无法判断 【答案】C 3、小明用 100N 的力踢一个重 5N 的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了 20m。在球滚动的过 程中（ ） A小明对足球做功 2000J B重力对足球做功 100J C小明对足球做功 2100J D小明和重力对足球做功都是 0J 【答案】D 【解析】球离脚后，在水平草地上向前滚动的过程中，靠惯性运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力， 对球不做功，故 D 正确，A、B、C 都错。故选 D。 【总结升华】本题考查了做功的两个必要因素，抓住“球离脚后，脚、球之间没有力的作用”是本题 的关键。 举一反三： 【变式 1】一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，此过程中他对鸡蛋做的功约为 （ ） A0.l J B1 J C10 J D100 J 【答案】B 【变式 2】两辆车，大车的重力是小车的 2 倍，在相同的力作用下沿不同粗糙程度的水平路面通过了相 同的路程，则（ ） A力对大车所做的功比小车多 B力对小车所做的功多 C力对两辆车所做的功相同 D难以判断 【答案】C 4、如图所示，半径为 r 的圆筒上绕着绳子某同学用恒力 F 拉着绳的自由端使圆筒在地上滚动， 则他使圆筒滚动一周所做的功是（ ） ArF B2rF C4rF D0 【答案】C 【解析】因为圆筒在地面上滚动，所以我们可以把此圆筒看做是一个动滑轮。动滑轮省一半的力，却 费一倍的距离。由于圆筒在地面上滚动了一周，即 2r，所以绳子自由端移动的距离是 4r，所以拉 力所做的功是 4rF。 【总结升华】本题关键是要求出拉力 F 所移动的距离，可把圆筒看作成动滑轮。 类型二、功的计算 5、xx 年年底，南宁到广州的高速铁路将开通，全程约为 570km，只需 3h。若全程为平直轨道， 动车组以 5105N 的牵引力做匀速直线运动，求： （1）动车组运动的速度； （2）动车组受到的阻力； （3）牵引力在全程做的功。 【答案与解析】 （1）动车组运行的速度为： 57019/3skmvhth； （2）动车组做匀速直线运动， 动车组受平衡力，阻力为：f=F=510 5N； （3）牵引力在全程做的功为：W=FS=510 5N5.7105m=2.851011J。 答：（1）动车组运行的速度为 190km/h；（2）动车组受到的阻力为 5105N；（3）牵引力在全程做 的功为 2.851011J。 【总结升华】此题考查的是速度和功的计算以及二力平衡条件的应用，只要熟悉相应的公式或基本规 律就能解答，难度适中。 举一反三： 【变式】如图所示，用 10N 的水平推力推着重为 60N 的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做 了 60J 的功，则在这一过程中（ ） A物体一定受到 10N 的摩擦力 B重力做的功一定为 360J C物体一定运动了 lm D物体一定运动了 6m 【答案】D