科学做功功率类？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-06-15 11:38 标签： 科学功率公式

1.定义：在科学上，如果物体受到$1$力$#$的作用，并且都在力的方向上通过了一段$1$距离$#$，我们就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素：(1)作用在物体上的力；(2)物体在这个力的方向上通过一段距离。
@2@$1$拓展：$#$%%功和能的区别和联系
功和能是两个不同性质的量，功是过程量，它对应的是一段时间和一段过程；能是状态量，它对应的是一个时刻和一个状态。但功和能这两个量又是密切相关的，首先，能是物体做功的本领，如果一个物体具有做功的本领，我们就说它具有能；其次，功是能量转化的量度，即在一个过程中，能量究竟转化了多少，可以用相应的功量度出来。@#@
(1)$1$劳而无功$#$(有力无距离)：例如，推而未动、搬而未起。
(2)$1$不劳无功$#$(无力有距离)：例如，物体由于惯性移动了一段距离。
(3)$1$垂直无功$#$(力与距离的方向垂直)：例如，人提包在水平方向上移动一段距离，人对包没有做功。
$1$例1$#$  (2014·成都中考)如图3-3-1所示，在水平地面上，小聪用力将箱子拉走了；小明用力推箱子，但箱子没有移动。下面关于做功的分析，正确的是(    )
A.小明用了力，他对箱子做了功
B.小聪用力拉动了箱子，她对箱子做了功
C.小聪在拉箱子的过程中，箱子的重力做了功
D.小明、小聪都没有对箱子做功
$1$解析：$#$做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。两个因素缺一不可。小聪用力拉箱子，箱子在拉力的作用下在力的方向上移动了距离，所以小聪对箱子做了功，故B选项正确，D选项错误；小明用力推箱子，但箱子没有移动，所以小明对箱子没有做功，故A选项错误；小聪在拉箱子的过程中，箱子在重力的方向上没有移动距离，所以重力对箱子没有做功，故C选项错误。 @2@$1$提示：$#$%%判断一个力是否做了功，必须同时满足做功的两个必要因素，缺一不可，否则就没有做功(注意物体受到的力和物体移动的距离需具备同时性、同向性和同体性)。
(1)功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。(2)如果用F表示力，s表示沿力的方向通过的距离，W表示功，则功的表达式为$1$W=Fs$#$。
@2@$1$方法：$#$%%在应用功的公式W=Fs计算时，要注意公式中“F”和“s”的“三同”。(1)$1$同体性$#$：公式中“F”和“s”必须对应于同一个物体。(2)$1$同时性$#$：公式W=Fs中的F是使物体沿着力F的方向移动一段距离s的过程中，始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。(3)$1$同向性$#$：公式W=Fs中的F是作用在物体上的力，s是物体在力的方向上通过的距离，两者的方向必须相同。
在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，则功的单位是牛·米。为了纪念英国物理学家焦耳，把功的单位专门用“$1$焦耳$#$”表示，简称“$1$焦$#$”，符号是“$1$J$#$”。
$1$例2$#$  (2014·湖北襄阳中考)在水平地面上，用20牛的水平拉力拉重为50牛的小车，使小车沿水平方向前进了10米，此过程中拉力所做的功是(    )
$1$解析：$#$因为小车在水平拉力作用下沿水平方向移动的距离为10米，所以拉力做功为W=Fs=20牛×10米=200焦。
1.比较做功快慢的两种方法
(1)做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快;
(2)时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快。
(1)物理意义：表示$1$做功快慢$#$的物理量。
@2@$1$注意：$#$%%功率只反映做功的快慢，不能表示做功的多少。如功率大做功就多，这句话是不正确的，还要比较时间；反之，做功多功率就大，也不正确，还要比较时间。由此可以看出，功率是由时间和功两个因素决定的，要学会运用控制变量法分析问题。 @#@
(2)定义：单位时间里完成的功叫做功率。
(3)公式：$1$P=$#$，其中W表示功，t表示做功所用的时间，P表示功率。
@2@$1$注意：$#$%%使用P＝时一定要注意功率P、功W、时间t三个物理量的对应关系，功W一定是对应的时间t内完成的，这样计算出来的功率才是时间t内的功率，不同的时间内对应的功率一般来说是不同的。@#@
(4)单位：在国际单位制中，功率的单位是$1$瓦特$#$，简称$1$瓦$#$，符号是$1$W$#$，1瓦=1焦/秒。常用单位还有千瓦，1千瓦=1 000瓦。
(5)当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，有W＝Fs，v=，可得$1$P＝
==Fv$#$，由该公式知，在功率P一定时，力F与速度v成反比。
应用：当机动车上坡时，司机常采取换挡的方法，减小速度，以获得较大的牵引力。
$1$例3$#$   (2014·浙江丽水中考)体育课上，小衢和小科进行爬楼梯比赛，从楼底开始爬上9米高的四楼，质量为70千克的小衢用了10秒，质量为60千克的小科用了9秒，小衢说：“我们都从楼底跑到四楼，我的体重比你大，我克服重力做的功比你多”；小科说：“我跑得比你快，我克服重力做功的功率比你大”，请通过分析计算说明他们的说法是否正确(g取10牛/千克)。
小衢的重力为=70千克×10牛/千克=700牛，
因为＞，所以小衢的说法正确；
所以＞，小科的说法错误。 @2@$1$点拨：$#$%%测量人爬楼、爬杆、跳绳、引体向上等的功率时，要克服重力做功，根据可知，测量的关键是要测量人的重力或质量，做功的高度以及做功的时间。特别注意的是高度的测量技巧，例如测量做引体向上的功率时，要测量脚部上升的高度。同时，由于只做一次所用的时间较短，就需要测量连续完成几次功所用的时间，然后进行求解。 @#@

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