11.3 功--2021-2022学年九年级物理上册知识点和分类专题练习同步教案（苏科版）

第十一章 简单机械和功 课时11.3 功 知道功的概念，理解做功的两个必要因素； 能够判断力在什么情况下做功及不做功； 掌握功的定义、单位；能够用功的定义式进行计算。 题型汇总：功的概念、力做功的必要因素、力是否做功的判断、功的大小比较、功的计算、功的原理、探究斜面的功的原理实验。 功和做功条件 定义：把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功。 计算公式：用F表示力，s表示在力的方向上通过的距离，功W = Fs；单位：焦耳； 力对物体做功的两个必要因素：一是对物体要有力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离。 力对物体不做功的三种情况： 功的原理 （1）使用任何机械时，人对机械所做的功，都不会少于不用机械而直接用手所做的功，省力但要费距离，或者可以省距离但要费力，也就是说，使用任何机械都不省功。这个结论叫“功的原理”。 （2）对功的原理的理解：在不考虑机械本身的重力和摩擦的情况下，使用机械所做的功至少等于不用机械而直接用手对物体所做的功；在考虑机械本身的重力和摩擦的情况下，使用机械总比不用机械而直接用手对物体所做的功多些。 斜面 斜面是一种省力的简单机械。若忽略摩擦，根据功的原理，可知：Fl=Gh，得到：F=（h/l）G；若斜面长是斜面高h的n倍，则拉力F就是物体所受重力G的1/n，即F=G/n，得到：当斜面高度一定时，斜面越长，越省力，即：斜面的坡度角越小越省力。 斜面应用：盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。 考点一 功的概念 1．下列情况中做功一定为1焦的是（ ） A．将重为1牛的物体移动1米 B．将重为1牛的物体竖直向上移动1米 C．用1牛的力使物体移动1米 D．用竖直向上的1牛的力使受力物体竖直向上移动1米 【解答】解： 不清楚物体沿什么方向运动，所以做功多少无法判断。此选项不符合题意； 向上施加的力没有说明是多大，所以做功多少无法判断。此选项不符合题意； 不清楚物体沿什么方向运动，所以做功多少无法判断。此选项不符合题意； 用竖直向上的 的力使受力物体竖直向上移动 ，做的功为 ．此选项符合题意。 故选： 。 2．以下说法正确的是（ ） A．做功的物体都受力的作用 B．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体都做功 C．作用力越大，力做功越多 D．力对做变速直线运动的物体要做功 【解答】解： 、说法正确，做功的物体一定受力的作用； 、说法错误，若在光滑水平面上做匀速直线运动的物体对外没有力的作用，则不做功； 、说法错误，若在力的方向没有通过距离，则没有做功； 、说法错误，若物体在力的作用下，作了变速运动后，又回到了原处，则没有做功。 故选： 。 3．如图是某实验小组绘制的金属球由静止自由下落的高度 与时间 的关系图象；则如图中描述重力对该球做功 与时间 关系的四种图象中，正确的图象是（ ） A． B． C． D． 【解答】接：重力做功： ， 是常数，因此 与 成正比，由数学知识可知， 与 的关系和 与 的关系相似，由选项所给图象可知，图 的图象和 与 的图象相似，故 正确。 故选： 。 考点二 力做功的必要因素 4．做功的两个必要因素：一是物体受　 　的作用，二是物体在力的方向通过一定的　 　。 【解答】解：做功的两个必要因素：一是物体受到力的作用；二是物体在力的方向上移动的距离。 故答案为：力；距离。 5．如图所示，在一次户外运动中，小明先后顺着竖直的杆和绳作上爬和下滑运动。 （1）小明沿杆下滑过程中，　 　力对小明做功，小明重力势能减小。 （2）小明沿较粗糙的绳匀速下滑受到的摩擦力为 、沿杆匀速下滑受到的摩擦力为 ，则， 　　 （选填“ ”，“ ”，“ ” 。 （3）若小明沿杆向上爬，他受到的摩擦力的方向　 　。 【解答】解：（1）重力的方向是竖直向下的，所以小明沿杆下滑过程中，受到重力的作用，且沿着竖直向下的方向移动了一段距离，所以重力做了功； （2）小明在沿绳或杆匀速下滑时，受到的是竖直向下的重力 和竖直向上的摩擦力 ； 由题意可知，小明始终是匀速下滑，处于平衡状态，所以，摩擦力与重力是一对平衡力，大小均与重力相同。因此 ； （3）小明沿杆匀速向上爬，此时其重力仍与摩擦力是一对平衡力，人此时的运动趋势是向下的，所以此处摩擦力方向为竖直向上。 故答案为：（1）重；（2） ；（3）竖直向上。 考点三 力是否做功的判断 6．如图所示，推着购物车，沿水平地面向前运动一段距离，此过程中（ ） A．重力对购物车做功 B．支持力对购物车做功 C．推力对购物车做功 D．没有力对购物车做功 【解答】解： 、推着购物车，沿水平地面向前运动，购物车在竖直方向上没有移动距离，重力对购物车不做功，故 错误； 、推着购物车，沿水平地面向前运动，购物车在竖直方向上没有移动距离，支持