一、什么是功
（一）怎样才叫“做功”
物理学中规定：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功（简称“做功”）
（二）如何判断力是否对物体做功： 1．做功的两个必要的因素： （1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。 2.三种不做功的情况：
（1）物体没有受到力的作用，靠惯性通过一段路程，也就是没有力做功（F=0）； （2）物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程为零（s=0）； （3）物体受力方向和物体运动的方向垂直（F与s的方向垂直）。 （三）怎样测算功
定义：力对物体做的功，等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 (1) 公式：功=力×距离，即 W＝F·ｓ
(2) 单位：在国际单位制中，功W的单位：牛·米(N·m)或焦耳(J)
(3) 1J的物理意义：1 N的力，使物体力的方向上通过1m的距离所做的功为1J。 即：1J＝1N×1m＝1 N·m
强调：(1)功是力在距离上的积累效应 (2)1 N·m与1J相等，是等价的。 计算过程注意单位统一。
（四）机械功原理
1．使用机械只能省力或省距离，但不能省功。
2．机械功原理是机械的重要定律，是能量守恒在机械中的体现。 练习设计 1. 一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30m．在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为（ ）
A．3000J B．500J C．150J D．0J 2. 如图所示，有一重为10 N的物体，沿着长为2 m，高为1 m 的光滑斜面自顶端滑下，重力做的功为 J。
3. 兰倩同学用500N的水平推力推着重为100N 的箱子在水平地面上前进了10m，则她对箱子做的功是 J，重力对箱子的做的功是 J。
4、甲同学用10N的水平拉力将重300N的箱子沿水平地面匀速移动10m，乙同学将这只箱子匀速举高2m，甲同学做功多少 J，乙同学做功多少 J。
5、某起重机匀速提着一重物先上升4m，又沿水平方向移动3m，共做了2.8× 105J，试求：物体的重力？
7.若质量是60kg的人骑重40kg电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速 行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取g=10N/kg。 求：行驶10min，电动机对自行车做的功。
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二、比较做功的快慢
（一）如何比较做功的快慢
方法一：做相同的功，用时 做功快。 方法二：做功时间相同，做功 的做功快。 方法三：做功不同，所用的时间也不同，则比较单位时间内做功的多少（功率） （二）认识功率
1．功率概念：物理学中，把单位时间里做的功叫做功率。 2．功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。
3．功率计算公式：功率=功/时间 符号表达式：P=W/ t 4．功率的单位：
在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，功率的单位是焦耳/秒，它有一个专门名称叫瓦特，简称瓦，符号是W，这个单位是为了纪念英国物理学家瓦特而用他的名字命名的。1W= 1 J / s工程上还常用到千瓦 (KW)做功率的单位 1KW= 103 W
（1）体验：1W的大小：在1s内将两个鸡蛋举高1m，做功的功率约为1W。 （三）功率的计算
例题：高出水面30m的楼顶上有一个容积是50m3的水箱，要用一台离心式水泵抽水给水箱加水，1小
时能把水箱充满即可，这台水泵的功率至少是多少千瓦？（g=10N/Kg） 明确解题的过程。分析是沿着P=
W→W=Gh的思路进行。 t练习设计 1.上海桑塔纳牌小轿车的功率约为66kW，合 W，该数值的物理意义是 。
2. 如图所示，挖土机和人同时挖土，挖土机和人相比， 做功快， 的功率大，这是采用 的方法比较物体做功快慢的。
3. 某人用200N的水平推力，在0.5min内，将重1000N的物体沿水平面向前推动15m，重力对物体做的功是_____J，人对物体做的功是_____J，人做功的功率是______W。
4. 体重相同的王刚和李明都从教学楼的一楼上到三楼，王刚慢慢走上去，李明很快跑上去；比较他们上楼所做的功，W王 W李；比较他们上楼的功率，P王 P李。 5. 甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，这说明 （ ）
A.甲做的功比乙做的功多 B.甲做功比乙做功快 C.甲做功所用的时间比乙的少 D.以上说法都不对
6.甲、乙两台机器的输出功率不变，做功的多少随时间变化的图像如图所示， 则甲、乙两台机器的输出功率的大小相比 （ ）
A.甲的大 B.乙的大
C.二者相等 D.无法确定
7.一台起重机将货物匀速提高4m，所用的时间为15s，已知起重机的平均功 率为3kW，则起重机对货物做了多少功？货物有多重？
8、车上坡时，通常要换成低速档，减速行驶，这样做的目的是 （ ） WP＝A、省油 B、安全 C、增大摩擦 D、增大爬坡的牵引力 t乙 t/s
W/J
甲
?FS?Fvt?Fvtt 3
如何提高机械效率
（一）有用功、额外功和总功
1．有用功（W有用）：我们需要的，有价值的功。
一般情况下：在竖直方向上：为克服重力所做的功。W有用=Gh 在水平方向上：为克服摩擦力所做的功。W有用=fs 2．额外功（W额外）：对我们没用但又不得不做的功。
3．总功（W总）：动力（外力）对机械所做的功。即有用功与额外功的总和。即W总=W有用+W额外。 （二）什么是机械效率
1．机械效率的定义：有用功与总功的比值。 2．公式： 3．讨论：
（1）机械效率的高低表示的物理意义是什么？（是标志机械做功性能好坏的物理量） （2）机械效率的单位是什么？ （机械效率是一个比值，没有单位）
（3）为什么机械效率总小于1？能不能等于1？（不能。因为使用机械总有额外功） （4）如何提高机械效率？ 自己在笔记本上补充
（三）公式汇总：
斜 面： 定滑轮：
动滑轮： 滑轮组:
（ 四）关于测算滑轮组机械效率实验的注意情况：1、测量原理：
2、影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：a动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。b提升重物越重，做的有用功相对就多。c 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。d\\绕线方法和重物提升高度不影响。
练习设计 1. 关于机械效率，下列说法正确的是 （ ）
A.有用功越大，机械的效率就越 B.额外功越大，机械的效率就越低
C.总功越大，机械的效率就越低 D.有用功与总功的比值越大，机械的械效率就越高
2. 将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端．已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75％，则推力做的总功是 J，推力做的有用功是 J，物体的重是 N。 3. 某人用图所示的两种方法分别将同一物体匀速提升相同的高度，不计 摩擦和绳重，他所做的有用功W甲 W乙，两种装置的机械效率 η甲 η乙。(选填“>”、“=”或“<”)
5. 工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升 0.5m，工人对绳的拉力为600N，求： ⑴滑轮组对重物所做的有用功。 ⑵该滑轮组的机械效率
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第十一章机械功与机械能知识点(9月25整理)
