一、做功問題
1.掌握功的兩必要因素及其關(guān)系是理解是否做功的關(guān)鍵
物體做功有兩個必要因素:一個是作用在物體上的力(F),另一個是物體在這個力的方向上移動的距離(s)。(1)有力作用在物體上,但物體不動,也就是在力的方向上沒有通過距離,這時力對物體不做功或者說做功為零。(2)有距離通過,但在沿距離方向沒有力的作用,這時力對物體也沒有做功,或者說做功為零。(3)力與距離垂直時,這個力對物體也不做功。也就是說力的方向跟物體運動的方向相互垂直,力不做功。例如:人提著物體在水平路上勻速前進,提升物體的力沒有通過距離,不做功或者做功為零,物體的重力對物體也沒有做功。(4)力F與物體移動的距離s成某一角度(不垂直)時,力對物體是做功的。這點對初中學(xué)生不做要求,在高中、大學(xué)階段會繼續(xù)學(xué)到。
2.掌握做功的定義及其公式是求解做功問題的保證
(1)功的定義;物理學(xué)中,把力F與在力的方向上移動的距離s的乘積叫做功。
(2)定義式為:W=Fs。
(3)各物理量的國際單位:
W代表功 單位是焦耳(J),F(xiàn)代表力 單位是牛頓(N),s代表距離(m)。
3.利用功的公式計算時應(yīng)注意的問題
利用W=Fs進行計算時,一定要注意力F和距離s的一一對應(yīng)的關(guān)系,即距離s是在力F作用下且沿力的方向上移動的距離。其次,一定要注意F和s的同時性,即在計算做功多少時,一定要搞清s是否是F始終作用下運動的距離。比如用60 N的力將一重為8 N的物體踢出20 m遠,這20 m不是在腳的力的始終作用下運動的,在求腳對物體做功時,不能表示為W=Fs=60 N×20 m=1200 J。
4.例題賞析
例題:看圖回答問題。
問題:老爺爺提著水桶水平移動,請問他對水桶做功了嗎?
回答:_______________________。
解答:老爺爺對水桶沒有做功。或者答為老爺爺對水桶做功為0。
答題思路:有距離通過,但在沿距離方向沒有力的作用,這時力對物體也沒有做功,或者說做功為零。
二、機械效率問題
1.掌握有用功、額外功、總功的物理含義及其關(guān)系是解決機械效率問題的基礎(chǔ)
(1)有用功:為了達到某一目的而必須做的功,W有用=Gh。
(2)額外功:并非人們需要,但又不得不做的功,W額=W總-W有用。
(3)總功:有用功與額外功之和,W總=W有用+W額。
2.掌握機械效率定義及其公式是求解機械效率的保證
(1)定義:有用功跟總功的比值叫做機械效率。
(2)公式:η=■×100%。
(3)機械效率沒單位,用百分數(shù)表示。
3.常見機械的機械效率求解辦法
先求出有用功W有=G·h,再求總功W總=F· s,最后根據(jù)機械效率定義式求出斜面的機械效率η=■。
4.提高機械效率的方法
(1)改進機械結(jié)構(gòu),盡量減少機械自重。
(2)合理使用機械,定期保養(yǎng),減少各種摩擦。
(作者單位 黑龍江省訥河市孔國中心學(xué)校)