11.1 功- 2025-2026学年沪粤版物理九年级上册

2025-2026学年新沪粤版物理九年级上册 第十一章 功与机械能 11.1 功（第一课时） 课标导航 2022版课程标准 课时学习目标 1.结合实例，认识功的概念 2.知道机械功，用生活中的实例说明机械功的含义。 1.从生活实例认识功的概念，知道做功的两个因素。 2.(重点)会用公式对做功进行简单计算。 概念梳理 1.功的定义：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。 【名师点拨】我们要注意不做功的三种情况： 　　（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”． 2.功的计算： W= Fs ，在国际单位制中，力的单位是 牛(N) ，距离的单位是 米(m) ， 功的单位就是 牛·米(N·m) ；功的单位有一个专门的名称叫做 焦耳 ，简称 焦 ，符号是 J ，1 J= 1 N·m。 【概念辨析】 判断下列说法，正确的画“√”，错误的画“×”。 （1）只要有力作用在物体上，力就对物体做了功。（　×　） （2）物体只要移动了距离，就做了功。（　×　） （3）物体从高处落下，重力做了功。（　√　） （4）有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就做了功。（　×　） （5）用手提着重物在水平地面上行走，人做了功。（　×　） （6）人用力推车，但车未动，人没有做功。（　√　） 一阶 练基础 知识点1 怎样才叫做功 典例1. 下列所示现象中，对物体做功的是（　B　） A．搬而未起 B．人将木箱推到斜面的顶端 C．提着滑板在水平路面上前行 D．举着杠铃在空中不动 变式1.（跨学科·日常生活）放学了，小聪背着书包回家，先水平行走一段距离进入楼梯，然后爬楼梯上到2楼。水平行走时小聪对书包 　没有做　（选填“做了”或“没有做”）功，原因是 水平行走时，小聪对书包的力和行走的方向垂直，所以不做功 ，爬楼梯上升时小聪对书包 　做了　（选填“做了”或“没有做”）功。 变式2.如图所示，举重运动员在由支撑到起立将杠铃快速地举过头顶，运动员在这个过程中对杠铃 　做功　；运动员在起立状态保持3s，在这3s内运动员对杠铃 　不做功　。（选填“做功”或“不做功”） 变式3.（跨学科·日常生活）女足亚洲杯决赛中，中国女足3：2绝杀韩国女足，捧起第九座女足亚洲杯冠军奖杯!如图所示，当足球离开球员的脚，脚对球 不做功 （选填“做功”或“不做功”），原因是： 球在空中飞行时不受力的作用 ；落回地面的足球在草地上滚动的过程中脚对足球 　不做功　（选填“做功”或“不做功”）。 跨学科实践解读：能发现日常生活中与“做功”有关的物理问题。 【思路点拨】一个力如果做功，必须满足两个条件：1.作用在物体上的力；2.物体在力的方向上移动了一段距离。二者缺一不可。 【归纳总结】不做功的三种情况：有力无距离（s=0），有距离无力（F=0），力和距离s垂直（F⊥s）。 知识点2 怎样测算功 典例2．如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为 　60　J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 　0　J。箱子所受重力做功 0 J。 变式1．如图所示，小宸用沿斜面向上的力F＝100N，在10s内把木箱推到2m高处，斜面长4m。求力F做的功。 解：小宸所做的功：W＝Fs＝100N×4m＝400J。 变式2．如图所示，小明的爸爸开着一辆质量为4500kg的小汽车匀速上到斜坡顶端，已知斜面长s＝10m，高h＝4m，则运动过程中汽车克服重力做了多少功？（g取10N/kg） 解：G=4500kg×10N/kg=45000N，运动过程中汽车克服重力做的功W＝Gh＝45000N×4m＝180000J。 变式3．如图所示，小华把一桶水从地面提到5m高的楼上，做了750J的功，求这桶水的重力？ 解：由于克服重力做功，则由W＝Gh得：G＝＝＝150N。 变式4．（跨学科·社会发展）“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。周末，小明的爸爸带着家人驾车旅游，轿车以90km/h的速度匀速行驶在平直的高速公路上，3min内轿车牵引力所做的功为2.7×107J。求：轿车匀速前进时所受的牵引力。 解：3min内轿车行驶的路程s=vt=90km/h×h=4.5km； 由W=Fs推理可得F＝＝=6×103N。 跨学科实践解读：了解新能源汽车环保、节能、高效等优势，增强保护环境的社会责任感和使命感。 【思路点拨】机械功计算公式：W=Fs；变形公式：s=W/F，F=W/s，注意这里的s必须是相对同一个物体在同一时间内在F的作用下产生的，计算时要标注单位。 【归纳总结】公式W=Fs中的F是作用在物体上的力，公式中的s是物体在力F的方向上移动的距离。F和s必须对应同一个物体，且与物理的运动形式无关。 易错易混 对公式W=Fs不理解 例：一颗质量是20g的子弹从枪膛中水平射出，子弹在枪膛中受火药爆炸后产生气体的平均作用力是700N，枪膛长50cm,子弹从枪膛射出后飞行1000m，气体对子弹做的功为（　B　） A.140J B350J C.7×105J D．7.35×105J 易错指引:公式W=Fs中的F指的是作用在物体上的力，s是物体在力的方向上移动的距离，在计算时，s与F应方向一致，同时存在。此题力作用下的距离应该是枪膛的长度50cm。 二阶 提能力 1．将掉在地上的物理课本捡回到课桌上的过程中，克服物理课本所做的功最接近（　C　） A．0.02J B．0.2J C．2J D．20J 2．（跨学科·社会发展）小雁同学从科学网站上获知：我国实践21号卫星成功捕获了绕地球高速运动、失效的北斗2号G2卫星，并克服地球引力将其拖到离地球更高的“墓地轨道”绕行。下列说法正确的是（　C　） A．捕获过程中，两颗卫星相对静止 B．捕获过程中，实践21号卫星相对于地球静止 C．拖离过程中，实践21号对G2卫星做功 D．拖离过程中，两颗卫星依靠惯性运动，实践21号不需要对G2卫星做功 跨学科实践解读：了解我国航天科技发展的成就，增强科技强国的责任感和使命感。 3．用大小相等的拉力F沿不同的方向从静止开始拉同一物体运动相同的路程s，则下列判断正确的是（　B　） A．丙图中的拉力做功最多 B．甲、乙、丙三种情况拉力F做功相等 C．甲图中的拉力F做功最多 D．乙图中的拉力F做功最多 4．为了记录运动会中精彩的瞬间，学校邀请摄影师携带无人机来进行航拍。如图所示，当无人机悬停在空中时，升力 　等于　（选填“大于”“等于”或“小于”）无人机的重力；当无人机水平飞行时，升力对无人机 　不做功　。（选填“做功”或“不做功”） 5．（跨学科·日常生活）体重为400N的同学，在考试中，一共做了20个引体向上，该同学身高1.60m，手臂长0.5m，则该同学在考试过程中共做了多少功？ 解：已知该同学升高距离为0.5m，重力为400N，20次所做的功：W＝20Gh＝400N×0.5m×20＝4000J。 跨学科实践解读：能发现日常生活中如“做引体向上”与“做功”有关的物理问题。 2025-2026学年新沪粤版物理九年级上册 第十一章 功与机械能 11.1 功（第2课时） 课标导航 2022版课程标准 1.知道机械功，用生活中的实例说明机械功的含义 课时学习目标 1.(重点)根据机械功的公式判断做功的大小。 2.(重点)了解机械功原理 概念梳理 1.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 。 【名师点拨】功的原理是人们经过长期的实验和研究得到的规律，是任何机械（不论是简单机械还是复杂的机器）都遵循的原理，它表明使用任何机械，能省力或省距离或改变力的方向，但都不能省功。 【概念辨析】 判断下列说法，正确的画“√”，错误的画“×”。 1.用力推动物体时，力越大做的功越多。（　×　） 2.使用任何机械都不可能做到：即可省力又可省功。 （　√　） 3.使用简单机械可以省功。（　×　） 4.使用任何机械，不仅不省功，反而多做了一些功。（　√　） 一阶 练基础 知识点1 机械功的大小判断 典例1．现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（　C　） A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙 C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙 变式1．如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，则它们的大小关系为（　A　） A．W1＝W2＜W3 B．W1＜W2＜W3 C．W2＜W1＜W3 D．W1＝W2＝W3 变式2．如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（　D　） A．Wa＝Wb＝Wc B．Wa＝Wb＜Wc C．Wa＝Wb＞Wc D．Wa＜Wc＜Wb 【归纳总结】在判断机械功的大小时，只需比较出拉力和移动距离的大小，依据公式W=Fs比较出做功的多少即可，跟物体的质量、速度、运动状态等无关。 知识点2 机械功的计算 典例2．如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升2m，（不计摩擦和绳重）拉力F为250N，则： （1）绳子自由端移动的距离是多少？ （2）拉力所做的功？ （3）克服物体重力做功为多少？ 解：（1）由图可知，承担总重的绳子股数n＝2，绳子自由端移动的距离： s＝nh＝2×2m＝4m； （2）拉力所做的功：W总＝Fs＝250N×4m＝1000J； （3）克服物体重力做功：W有用＝Gh＝400N×2m＝800J。 【点拨】（1）由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n＝2，重物上升，则绳子自由端移动的距离s＝2h； （2）知道拉力大小和绳子自由端移动的距离，利用W总＝Fs求拉力所做的功； （3）知道物体重力G和升高的高度h，利用W有用＝Gh求克服物体重力做的功； 变式1．如图，物体A重力为20牛，通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面匀速运动了4米，弹簧测力计的读数为6牛，那么物体A与水平面的摩擦力大小为 　12　牛；F所做的功为 　48　焦，重力G做了 　0　焦的功。 变式2．（教材例题变式）如图所示，斜面长1m，高0.2m，将10N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的力2.5N，那么，重物上升时拉力做的功是 　2.5　J，对重物做的功是 　2　J，物体所受摩擦力是 　0.5　N。 变式3．如图所示，轻质杠杆OA：OB=3：2，用竖直向下的力F=30N压杠杆A端，A端下降了15cm,F所做的功W= 4.5 J，物重G= 45 N。 【归纳总结】根据公式W=Fs来计算力做功时，要明确力的大小在力的方向上移动的距离。 知识点3 机械功原理 典例3．生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是（　B　） A．可以省力、同时也可以省功 B．可以省力或省距离，但不能省功 C．只有在费力情况时才能省功 D．可以省距离，同时也可以省功 变式1．斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，小媛和小秋分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体拉到斜面顶端，下列说法正确的是（　A　） A．甲方法可以省力，但不能省功 B．甲方法可以省力，也能省功 C．乙方法不可以省力，但能省功 D．乙方法可以省力，也能省功 变式2．如图所示，AB＝3AE，AC＝2AE，AD＝1.5AE。若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A时，（不计摩擦）则沿着AB用的拉力 　最小　（填“最大”或“最小”），沿着三个斜面拉力做功 　相等　（填“相等”或“不等”）。 【归纳总结】机械功原理的两种表述1.使用机械时，人们所做的功都不会少于不用机械时所做的功；2.使用任何机械都不省功。 【思路点拨】1.不考虑摩擦和自重的机械，称为理想机械，在理想机械中，人们对机械所做的功和机械对物体所做的功相等。 2. 在实际机械中，需考虑摩擦和机械自重，故人们对机械所做的功大于机械对物体所做的功。 二阶 提能力 1．如图所示，两个人分别用水平力在同一水平面上匀速推一个箱子，都前进了5m，两个箱子与水平面间的粗糙程度相同，大箱子重250N，小箱子重150N，下列说法正确的是（　A　） A．推大箱子做的功多 B．推小箱子做的功多 C．做的功一样多 D．以上说法都不对 2．（跨学科·日常生活）如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物。若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦，下列分析正确的是（　C　） A．甲方式可以省力 B．乙方式不能改变力的方向 C．乙方式可以省力 D．甲方式可以省功 跨学科实践解读：能发现日常生活中与“机械功”有关的物理问题。 3．如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球 做 功，细绳对小球的拉力 不做 功（均选填“做”或“不做”）。 4．在水平地面上有一正方体木箱，小林用水平推力F把木箱向前推，如图甲所示。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。在3s～6s内，推力F对木箱做功　400　J，重力对木箱做功　0　J。 5.如图所示，将一个重为10N的木块沿倾角为30°斜面匀速向上拉至顶端，拉力为8N，斜面高5m,拉力做功为 80  J，木块所受的摩擦力为 3 N。 学科网（北京）股份有限公司 $$