2018初中物理競賽教程（基礎篇）第12講 機械功 功率(附強化訓練題及答案)

1、1第12講機械功機械功功率功率12.1學習提要學習提要12.1.1功的概念功的概念1.功如果一個物體在力的方向上通過一段距離，我們就說這個力對物體做了功。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的距離的乘積。功的符號為W。2.功的計算公式W=Fs，其中W表示功，F表示力，s表示物體在力的方向上通過的距離。3.功的單位在國際單位制中，功的單位是焦耳，簡稱焦（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，功率的符號是P。功率大就表示在同樣的時間內力所做的功多，或者完成同樣的功所用的時間較少。2.功率的定義單位時間內所做的功，叫功率。功率的定義式為P=Wt，其中P表示功率，W表示功，t表示完成的時間。3.功率的單位在國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦（W）。1瓦=1焦秒（1W=1Js）。除了瓦以外有時還用千瓦（kw）做功率的單位，它們的換算關系是1kw=1000w。12.1.3功的原理功的原理使

3、用任何機械都不能省功，這個結論稱為功的原理。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間兩個因素有關，并由它們的比值決定。由功率的定義式P=W和功的計算式W=Fs，可推導得到P=Fv，即已知力與速度可以計算功率。當作用在物體上的力不變，利用P=Fv，計算功率時，若速度是運動物體在某一時刻的速度，則功率就對應于該時刻的功率，速度改變，且方向與F一致時，則計算出的功率也隨v改變而改變。例如汽車爬坡時，由于汽車發(fā)動機的功率是一定的

4、，根據公式P=Fv可知，汽車的牽引力跟速度成反比，牽引力較大時，速度相應減小。司機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械自重的情況下，可以得出：使用任何機械時，人們所做的功，都等于不用機械而直接用手所做的功。我們把它叫做理想機械。在理想機械中，動力對機械所做的功等于機械對物體所做的功。例如使用斜面提升重力為G的物體，斜面長和高分別為L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，利用機械（斜面）做的功W1=W2，即FL=Gh，得到F=hLG。說明利用斜面提升物體時，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]摩擦和機械自重的機械，又叫實際機械。在實際機械中，人們對機械所做的功W總等于不用機械直接對物體所做的功W有用與使用機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，功的原理對所有機械，包括理想機械、實際機械、考慮摩擦還是不考慮摩擦的機械

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功的計算與判斷功的計算與判斷例1冰塊在水平的光滑冰面上勻速滑行時，分析冰塊所受到的力是否對冰塊做功？【點撥】分析冰塊的受力情況。冰在光滑的冰面上滑行時，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挥嫞鶋K在水平的光滑冰面上做的是勻速運動，它的滑行是慣性運動。【解答一】分析冰塊的受力情況可知，當冰塊在光滑的冰面勻速滑行時，冰塊只受到重力和冰