第12讲 功和能

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1、第12讲功和能　　知识梳理　　1.功　　（1）在物理学中，作用在物体上的力使物体在力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做了功.　　（2）做功的两个必要因素是：一是作用在物体上的力F；二是物体在力的方向上通过的距离s.　　（3）力学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，公式：W=Fs.　　应用公式时应注意：　　①在公式W=Fs中，F是作用在物体上的力，单位用牛顿（N）；s是物体在力的方向上移动的距离，单位用米（m）；W是力对物体做的功，单位用焦（J）.　　②分清哪个力对物体做了功或者物体克服哪个力做了功，计算时F就是这个力.　　③公式W=Fs只适用于恒力做功，恒力即力的大

2、小和方向都不能变.　　（4）做功的多少只由W=Fs决定，与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦等无关.　　2.功率13　　（1）物理学中，引入功率表示做功的快慢.功率大，表示做功快；功率小，表示做功慢.　　（2）功率的定义：单位时间所做的功.　　（3）功率的定义式：.其中W表示功，单位用焦（J）；t表示做功时间，单位用秒（s）；P表示功率，单位用瓦（W）.　　（4）物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积，其中F表示力，单位用牛顿（N）；v表示物体的速度，单位用米/秒（m/s）.　　3.机械效率　　（1）有用功W有：为实现某种目

3、的（如将重为G的物体搬到高为h的位置）而对物体所做的功（Gh）.有用功包括：机械克服有用阻力所做的功、机械输出功、人们不用机械直接用手做的功.　　（2）额外功W额：在通过机械对物体做功的过程中，常常需要克服机械的摩擦、机械的自重等因素做功（如克服斜面摩擦所做的功fs；又如克服动滑轮的自重所做的功G动h），这部分功有时是我们不需要，但又不得不做的功.　　（3）总功W总：有用功与额外功的总和.一般指动力对机械所做的功.　　（5）根据功的原理，使用机械时，人们所做的功都不会少于直接用手所做的功，即：使用任何机械都不省功.在实际使用机械的过程中，由于克服机械自重、机件间的摩擦等做额外功不可避免

4、，所以机械效率总小于100%.　　（6）机械效率是表示机械对物体做功有效程度的物理量.机械效率高，表示所做总功中，有用功的比例就越大.13　　（7）机械效率的高低反映了机械的性能，但机械效率的高低与功率没有必然的联系.效率高的机械，不一定功率大.　　（8）影响机械效率的因素：机械自重、机件间的摩擦、提升重物的重力.　　（9）提高机械效率的方法：减小机械自重，减小机件间的摩擦来减小额外功；在无法减小额外功的情况下，采用增大物重以增大有用功的方法来提高机械效率.　　4.机械能　　（1）能：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能.一切能量的单位都是焦耳（J）.　　理解：①能量是表示物体

5、做功本领大小的物理量；物体能够做多少功，它就具有多少能；②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或者“已经做功”.如山上静止的石块它具有能量，但它没有做功，也不一定要做功.　　（2）机械能　　机械能动能定义：物体由于运动而具有的能量影响因素：物体质量与物体速度势能重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量影响因素：物体质量与被举高度弹性势能定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量影响因素：物体弹性形变的程度　　（3）动能与势能的相互转化　　①动能与势能之间可以相互转化.如果忽略一切阻力，机械能总量保持不变，即机械能守恒.13　　②动能与势能转化问题的分析：　　A.首先

6、分析影响动能或势能大小的因素――看动能或势能如何变化.　　B.还要注意动能与势能相互转化过程中是否有能量损失或能量补充――如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即没有其他形式的能量补充或能量损失），则动能与势能转化过程中机械能总量不变.　　考点扫描　　考点1判断物体是否做功　　例1下列如图3所示的过程中，人对物体做功的是（）.　　解析A.踢出去的足球在地面滚动时，人不再对球施加力的作用，人对球没有做功.　　B.运动员举起杠铃时，给杠铃一个向上的力，杠铃向上移动了一段距离，运动员对杠铃做功.　　C.小孩用力推车，小孩给车一个向前的力，但车没有移动距离，小孩对车没有做功.　　D.学生背着书包

7、在水平路面上匀速前进时，人对书包一个向上的力，书包向上没有移动距离，人对书包没有做功.　　答案B.　　考点2理解功率的概念　　例2下列说法中正确的是（）.　　A.物体做的功越多，则功率就越大　　B.物体做功的时间越短，则功率越大　　C.在相同的时间内做的功越多，功率越大13　　D.功率越大，则做功越多　　解析功率是表示物体做功快慢的物理量.功率和功是两个不同的概念，做功多，不一定做功快；反之，做功快不一定做功多.功率大，表示单位时间内做功多，做