2018初中物理競(jìng)賽教程（基礎(chǔ)篇）第12講 機(jī)械功 功率(附強(qiáng)化訓(xùn)練題及答案)

1、1第12講機(jī)械功機(jī)械功功率功率12.1學(xué)習(xí)提要學(xué)習(xí)提要12.1.1功的概念功的概念1.功如果一個(gè)物體在力的方向上通過(guò)一段距離，我們就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。功的大小等于作用在物體上的力與物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。功的符號(hào)為W。2.功的計(jì)算公式W=Fs，其中W表示功，F(xiàn)表示力，s表示物體在力的方向上通過(guò)的距離。3.功的單位在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦（J）。1焦=1牛米（1J=1Nm）12.1.2功率的概念功率的概念1.功

2、率的物理定義功率是表示做功快慢的物理量，功率的符號(hào)是P。功率大就表示在同樣的時(shí)間內(nèi)力所做的功多，或者完成同樣的功所用的時(shí)間較少。2.功率的定義單位時(shí)間內(nèi)所做的功，叫功率。功率的定義式為P=Wt，其中P表示功率，W表示功，t表示完成的時(shí)間。3.功率的單位在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦（W）。1瓦=1焦秒（1W=1Js）。除了瓦以外有時(shí)還用千瓦（kw）做功率的單位，它們的換算關(guān)系是1kw=1000w。12.1.3功的原理功的原理使

3、用任何機(jī)械都不能省功，這個(gè)結(jié)論稱為功的原理。3功率是表示做功快慢的物理量。功率的大小跟功和做功的時(shí)間兩個(gè)因素有關(guān)，并由它們的比值決定。由功率的定義式P=W和功的計(jì)算式W=Fs，可推導(dǎo)得到P=Fv，即已知力與速度可以計(jì)算功率。當(dāng)作用在物體上的力不變，利用P=Fv，計(jì)算功率時(shí)，若速度是運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻的速度，則功率就對(duì)應(yīng)于該時(shí)刻的功率，速度改變，且方向與F一致時(shí)，則計(jì)算出的功率也隨v改變而改變。例如汽車爬坡時(shí)，由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是一定的

4、，根據(jù)公式P=Fv可知，汽車的牽引力跟速度成反比，牽引力較大時(shí)，速度相應(yīng)減小。司機(jī)采取的措施是換擋降速，以獲得較大的牽引力。12.2.4如何理解功的原理如何理解功的原理在不考慮摩擦和機(jī)械自重的情況下，可以得出：使用任何機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都等于不用機(jī)械而直接用手所做的功。我們把它叫做理想機(jī)械。在理想機(jī)械中，動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功等于機(jī)械對(duì)物體所做的功。例如使用斜面提升重力為G的物體，斜面長(zhǎng)和高分別為L(zhǎng)和h，用沿斜面方向的拉力F將物體拉到斜

5、面的頂端。在不考慮斜面摩擦的情況下，利用機(jī)械（斜面）做的功W1=W2，即FL=Gh，得到F=hLG。說(shuō)明利用斜面提升物體時(shí)，沿斜面方向的拉力F是物體重力G的hL倍，因此使用斜面可以省力?？紤]摩擦和機(jī)械自重的機(jī)械，又叫實(shí)際機(jī)械。在實(shí)際機(jī)械中，人們對(duì)機(jī)械所做的功W總等于不用機(jī)械直接對(duì)物體所做的功W有用與使用機(jī)械不得不做的額外功W額外之和，即W總=W有用W額外。綜上所述，功的原理對(duì)所有機(jī)械，包括理想機(jī)械、實(shí)際機(jī)械、考慮摩擦還是不考慮摩擦的機(jī)械

6、等，都普遍適用。因而人們稱它為“黃金定律”。12.3例題解析例題解析12.3.1功的計(jì)算與判斷功的計(jì)算與判斷例1冰塊在水平的光滑冰面上勻速滑行時(shí)，分析冰塊所受到的力是否對(duì)冰塊做功？【點(diǎn)撥】分析冰塊的受力情況。冰在光滑的冰面上滑行時(shí)，受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力?！肮饣北姹硎灸Σ亮Σ挥?jì)，而冰塊在水平的光滑冰面上做的是勻速運(yùn)動(dòng)，它的滑行是慣性運(yùn)動(dòng)?！窘獯鹨弧糠治霰鶋K的受力情況可知，當(dāng)冰塊在光滑的冰面勻速滑行時(shí)，冰塊只受到重力和冰