力与力做功示意图

力做功的定义

功是力的空间积累效应。它和位移相对应。如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,力学里就说这个力做了功。
功的基本计算式为W=Fscosθ,其中θ味F与s两个向量的夹角。一般来说这种方法在计算的时候只适用于恒力做功。国际单位制中功的单位为焦耳(J)。焦耳被定义为用1牛顿的力对一物体使其发生1米的位移所做的机械功的大小。

正功与负功

根据做功的定义W=Fscosθ,并结合数学三角函数的知识不难看出:
(1)当为锐角时,F做正功;
(2)当为钝角时,F做负功;
(3)当直角时F不做功。
这种方法也可以说成:功等于位移与沿着位移方向投影的力的乘积。(把力向位移轴投影)。

求功的方法

需要借助后面机械能、动能定理等内容理解下方总结。
我们把高中物理中常用的求功的方法给大家做一个归纳:
(1)按照定义求功。即:W=Fscosθ。注意,我们往往是把力向位移x(也就是公式中的s)的方向上投影。F与s都是向量,在找角度的时候,一定要注意要找的是向量的家教,而不是两条直线的夹角。
(2)用动能定理W=ΔEk求功。
(3)利用F-s图象或p-V(压强与体积)图象曲线下的面积求功。看不明白的别犯傻,赶紧动笔画个图来看看是不是这么一回事。通过v-t图像中阴影面积的代数和等于位移x来对比下。
(4)利用W=Pt计算。电功的计算公式:W=UIt;
(5)用功能关系与能量守恒定律来求功。要注意,这里的能量守恒包括机械能守恒,但不全是机械能守恒。
功率是描述做功快慢的物理量。功是单位时间内力做的功。功率的单位是瓦特(w),日常生活生产中也常用千瓦(kw)来作功率单位。
功率的定义式:P=W/t ,当t不是无穷小量时,公式所求出的功率是时间t内的平均功率。
功率的另一个计算式:P=Fvcosθ,其中θ是力与速度间的夹角。
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参考文献http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/43172.html
文/王尚,北京西城物理教师,微信teacherws

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