培优特训：第五章第3节 功与机械效率 学案

第3节 功与机械效率 学案 知识点1 功 1． 定义：物体在力的作用下，沿 移动了一段距离，我们就说力对物体做了功，简称做功。 2． 做功的两个必要因素 一是 ，二是物体要在 。二者要同时具备，缺一不可。 3． 不做功的三种情况 不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。 （1）物体没有受到力的作用，只是由于惯性而通过一段距离（不劳无功）。如物体在光滑的水平面上由于惯性做匀速直线运动，没有力对物体做功。 （2）物体虽然受到了力的作用，但静止不动，所以该力也没有做功（不动无功）。如人用力推一块大石头，但没有推动，那么人对石头没有做功。 （3）物体受到了力的作用，同时也通过一段距离，但是该力的方向与物体移动距离的方向垂直（劳而无功）。如手用竖直向上的拉力提水桶，沿水平方向移动一段距离，这个拉力没有对水桶做功。 说明 关于做功：①判断一个力是否做了功，必须同时考虑功的两个必要因素，二者缺一不可。②要注意距离是指在力的方向上通过的距离，而不是看物体运动的轨迹长度是多少。 4． 功的计算 （1）计算公式 做功的大小取决于物体受到的力和在力的方向上通过的距离，力和在力的方向上通过的距离的乘积叫做机械功，简称功。用F表示力，s表示在力的方向上通过的距离，W表示功，则功的计算公式为：W＝ 。 说明 计算时需注意的问题：①分清是哪个力对物体做的功，计算功时的F就是这个力；②公式中的“s”一定是在力的方向上通过的距离，强调与力的对应。但为了简便，常常将举高物体F所做的功说成：克服阻力（重力）G做的功，可直接用公式W＝Gh计算。 （2）单位 国际单位制中，功的单位是 ，简称“焦”，用“J”表示，这是为了纪念英国科学家焦耳而命名的。1J＝1N·m。1J的功有多大呢？把一个鸡蛋举高2m所做的功大约是1J。此外，常用功的单位还有千焦（kJ），1kJ＝103J。 用1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离，所做的功就是1J。用公式进行计算时，各物理量的单位要统一用国际单位。 知识点2 做功的快慢 1． 功率的概念 内做功的多少叫做功率。 （1）要比较物体做功的快慢，通常有两种办法： 第一：做同样多的功，比较所需要的时间，做功时间越长，则做功越慢。 第二：在同样多的时间内，比较做功的多少，所做的功越多，则做功越快。 物理中比较做功的快慢，一般采用第二种办法。 （2）功率是表示物体 的物理量。物体做功快，则功率大；功率大，则物体做功快。 2． 功率大小的计算 根据功率的定义可以得到功率的计算公式为P＝ ，其中P为功率，W为功，t为时间。 说明 ①利用该公式一般是计算物体在一段时间内的平均做功快慢，即平均功率大小。 ②公式中各物理量的单位，功是焦耳（J），时间是秒（s），则功率的单位是焦/秒（J/s），它有个专门的名称叫做瓦特，符号是W。1W＝1J/s，比瓦特大的还有千瓦（kW），1kW＝103W。 ③当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，由W＝Fs，v＝，可得P＝Fv。 易错点1 功 1．（2017?扬州）将一本九年级物理书从地面捡到课桌做的功大概是（　　） A．0.2J B．2J C．20J D．200J 易错点2力做功的必要因素 2．（2017春?陆川县期末）如图所示的几种情况中，人对物体始终没有做功的是（　　） A．静止的小车在拉力的作用下向前运动 B．搬而未起 C．从地面提起小桶在路上匀速前进 D．将杠铃向上举起并停留了3秒 易错点3力是否做功的判断 3．（2017秋?广陵区校级期末）全国第十三届运动会于2017年8月在天津市举行，如图是吉祥物“津娃”参加排球比赛。比赛过程中，跳发球是最具威力的发球方式，其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程，其中运动员对排球做功的过程有（　　） A．抛球和腾空 B．抛球和击球 C．腾空和击球 D．击球和落 ... ...