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1、2019-2020学年九年级物理上册 11.3功自主学习方案 苏科版学习要求1.理解功的概念，经历实验探究体验做功的过程，理解做功的两个必要条件，并能正确判断某个力是否做功。2.知道功的公式，会对有关功的问题进行简单的计算。3.知道功的单位“焦耳（J）”，并能在计算中正确应用。4.通过观察、讨论和实验了解功的物理意义。5.通过对实例的分析，体验并能知道做功是能量转化或转移的过程。知道使用任何机械都不能省功。6.了解科学家进行科学探究的历史，进一步增强物理学习的兴趣，逐步形成献身科学的意识。学习指导1做功的两个必要因素。物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”是不同的，物理学中的做功必须要满足两
2、个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过一段距离。只有满足这两个条件，我们才说力对物体做了功。因此有三种情况物理学中是不承认做功的：（1）物体虽然受力，但未通过距离。例如人用力推墙壁，由于墙壁未移动，所以人未做功。（2）物体虽然移动了一段距离，但无外力作用。例如冰块在光滑的水平冰面上匀速滑动，虽然冰块在水平方向移动了一段距离，但水平方向上并无作用力，因此不做功。（3）力的方向与物体运动的方向垂直。例如人提水桶在水平方向上移动一段距离，由于人对水桶的作用力是竖直向上的，因而这个力也不做功。2功的大小。功的大小等于力跟物体在该力方向上通过的距离的乘积。力对物体做功的多少只与这两个
3、因素有关，与物体的运动状态（如竖直方向还是水平方向，匀速运动还是加速运动等）、物体的质量、支持面是否光滑无关。 3功的单位是焦耳（J），1J表示1N的力使物体在这个力的方向上移动1m所做的功。焦耳是一个比较小的单位，将两个鸡蛋匀速举高1m做的功大约为1J曲型范例例1.下列四种情境中，人对物体做功的是A提着水桶在水平地面上匀速前进B举着杠铃原地不动C用力搬石头但没有搬动D推着小车前进精析：判断一个力对物体是否做功，必须同时满足两个必要的因素，一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。全解：A选项中提水桶施力的方向是竖直向上，水桶的移动的方向为水平方向，虽然水桶受力了，也移动了距离，但
4、是没有在力的方向上移动一段距离，所以没有对水桶做功。B选项对杠铃施力了，但没有移动距离，所以没有对杠铃做功。C选项中对石头施力了，但没有移动距离，所以没有对石头做功。D选项推小车向前施力，且小车在向前的方向上移动一段距离，所以对小车做了功。答案为D。点评：通过对这个问题的解析，学生能进一步理解做功的两个必要因素。例2一列火车以20m/s的速度在平直的轨道上匀速行驶，整列火车受的阻力是9104N，问这列火车行驶1min火车做了多少功？精析：解此题时，首先注意火车做匀速直线运动，因此火车的牵引力和阻力是一对平衡力，则F=f,另外距离可以利用S=vt来求，最后可用公式W=Fs求出火车在这段距离中所做
5、的功。全解：由V=S/t得，S=Vt=20m/s60s=1200m根据：W=FS得W=FS=fs=9104N1200m=1.08108J点评：本题不仅训练了功的计算，而且训练了由物体的运动状态来确定物体受力情况的思维过程。活动与探究九年级（10）班位于教学楼的三楼，若一位中学生沿楼梯匀速爬上三楼，请你估测一下该学生在该过程中做功大约为多少。思考与练习一、填空题1物理学中的做功包含两个必要的因素：（1） ，（2） 。功的计算公式是 ，国际单位制中功的单位是 。2九年级（5）班的同学学习了功的知识后，他们讨论对物体做功的多少。李壮同学用10N的水平拉力将重300N的箱子沿水平地面移动了5m，张强同
6、学将这个箱子匀速举高2m ,王明同学将这个箱子举起后在空中停留5s。李壮同学做功是 J，张强同学做功是 J，王明将箱子在空中停留5s过程中做功 J。第3题图FG3如图所示，在拉力F作用下，重为120N的物体竖直向上做匀速直线运动，物体上升的速度为0.4m/s，则拉力F的大小为 N，在5s内拉力做功 J。（不计动滑轮的重、绳子的重及各处的摩擦）二、选择题4.如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则（ ）F第4题图A.重力做的功是500J B.拉力大小为100N C.拉力大小为120N D.拉力做的功为100J5以下事例中，重力
7、做功的是（ ）A.冰球在水平的冰面上滚动 B.皮划艇在平静水面快速滑行 C.跳水运动员下落 D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动三、计算、论述题6一辆重为20000N的汽车在水平的公路上匀速行驶，汽车所受阻力为车重的0.3倍，汽车在1分钟内行驶1.5Km，问在1分钟内牵引力做功多少焦？汽车受的重力做功多少焦？ 相关链接 功的原理及应用使用动滑轮能省力，但不能省功，这个结论也适用于其他机械。大量的实验和理论研究表明：使用任何机械都不能省功，这个结论叫功的原理。 任何复杂的机械都是由简单机械组合而成的，因此功的原理对一切机械都适用。这个结论在历史上曾被誉为“机械的黄金定律”，对机械的使用和研制都具有重要的指导意义。下面我们利用功的原理来解释一下使用斜面为什么省力？如图所示，物体所受重力为G，斜面长为L、高为h，F为沿斜面拉物体的力。根据功的原理，我们知道使用任何机械都不能省功。如果不计物体与斜面之间的摩擦，用力F沿斜面把物体匀速推上去所做的功，应该等于直接将物体举高所做的功。据此请你推导出F的计算公式。GFhL三、功1.有力作用在物体上、在力的方向上移动一段距离、W=FS、焦 2.50、600、0 3.40、240 4.D 5.C 6.9106J 0