机械功、机械效率一、知识概述 本周我们学习一个新的物理量——功
首先介绍什么是功,怎样才算做了功,接着我们探讨做功快慢的问题,引入功率的概念,最后我们讲一讲做功中的效率问题,明确总功、额外功与有用功,引入机械效率的概念,并探究如何来提高机械效率
本周知识与上周所讲的简单机械密切相关,注意我们讨论的是机械功
二、重难点知识剖析(一)功1、力学上的功是指:当一个力作用在物体上,并且使物体在力的方向上通过了一段距离,那么这个力对物体做了功
2、力学上的功必须具备两个因素:一个是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离
3、功等于力 F 跟物体在力的方向上通过的距离 S 的乘积,即 W=FS
4、在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是 J,1J=1N·m
例 1、下列几种情况,关于力对物体做功的说法正确的是( )A.陷在泥里的马车,两匹马用力拉车,虽然车没被拉动,但马对车做了功B.在光滑冰面上匀速滑行的冰块,是因为有力对它做功才一直运动的C.用力扛着一袋米,沿水平方向前进,人对米袋做了功D.用竖直向下的力压桌面,压力没有做功解析: 要推断一个力是否对物体做功,主要依据是看是否包含功的两个必要因素,同时具备的才是做功
选项 A 中,马虽然对车用了力,但并没有使车在力的方向上移动距离,属于“劳而无功”,故选项 A 错;选项 B 中,冰块在光滑冰面上靠惯性作匀速直线运动,在运动方向上不会受到力的作用,这属于物体通过了距离,但没有力作用的情况,是“不劳无功”,故选项 B 错;选项 C 中,人扛着米袋行走,看起来这一过程既有力又有距离,但移动的距离并不是力的方向上,人施给米袋一个竖直向上的力,而米袋并没有沿向上的方向移动距离,只是在水平方向上移动了距离,故选项 C 错;选项 D 中只有力而没有发生距离,属于没有做功,故选项 D 正确
例 2、某人从 6m 深的井里提起一桶总重为 1