初中物理功和功率知识点及练习题

(一) 功

1) 概念：如果物体受到力的作用，并沿着力的方向移动一段距离，这个力就对物体做了功 2) 做功的两个必要因素，缺一不可： a) 一是要有力的作用

b) 二是物体沿着力的方向通过一段距离。（注意力作用的阶段性）

3) 三种情况对物体没有做功（适当加点分解原理） a) 有力作用在物体上，但物体没动

b) 有力作用在物体上，物体也通过了距离，但物体移动距离的方向跟这个力的方向垂直。如手提水桶在水平面上运动一段距离

c) 物体通过了距离，但在物体通过距离的方向上没有力的作用 4) 功的计算和单位：

a) 计算：在物理学中，把力与物体沿力的方向移动距离的乘积叫做功。功用W表示

W=FS（其中力的单位是N，距离的单位是m） b) 单位：焦耳 符号：J 5) 功的原理

a) 使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时直接对物体做的功，即使用任何机械都不能省功

b) 在使用机械做功时，由于机械有重力，机械之间存在摩擦，所以人们要克服重力和摩擦做功。 c) 在理想的情况下，即不考虑机械自身的重力和摩擦的情况下，人们使用机械时所做的功等于不用机械时直接用手做的功。

d) 既然使用机械不省功，为什么还要使用机械？ ① 这是由于使用的机械有的可以改变力的方向、有的可以省力、有的既能省力又能改变力的方向、有的可以省距离、有的还可以改变做功的快慢 ② 运用功的原理可以推导出使用斜面的省力公式为：F=hG/s

直接用手做功：W1=Gh 使用斜面做功：W2=Fs

根据功的原理：W2=W1，则F= hG/s

(九)

机械效率

1) 相关概念：

a) 有用功：利用机械做功时，对人们有用的功叫做有用功。 b) 额外功：利用机械做功时，人们不需要但又不得不做的功叫做额外功。它是由于摩擦、机械自重等原因而不得不做的功。 c) 总功：人在利用机械达到目的过程中实际做的功叫做总功。

W总=W有用+W额外 2) 怎样区分总功和有用功

判断有用功合总功的关键是：明确在具体问题中做功要达到的目的。

例如，用滑轮组提升物体时，我们的目的是要把物体提升一定的高度，因此所做的有用功为W有用=Gh，h为物体被提升的高度，G为物体所受的重力。而人在提升物体的同时，还要克服摩擦和动滑轮的重量而做功，所以此时人对滑轮组所做的功就是总功，它等于人对绳的拉力F与绳在拉力下移动的距离S的乘积，即W总=FS 又如，在用斜面提升物体时，我们的目的是要把物体提升到某一高度，因此所做的有用功为W有用=Gh，其中G为物体所受的重力，h为物体被提升的高度。而人在斜面方向拉动物体的过程中，还要克服物体与斜面间的摩擦做功，所以人做的总功为人对物体的拉力F与物体在拉力方向移动距离S的乘积，即W总=FS。 再如，当用桶从井口提水的时候，我们的目的是提水，所以人对水做的功才是我们的有用功，而提水时不得不提起桶，所以对桶做的功是额外功。而从井里捞桶的时候，我们的目的是打捞桶，因此对桶所做的功是有用功，而附带提起的水对我们来说是没用的，所以这时候对水所做的功是额外功。 3) 机械效率：

a) 定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率，用η=W

有用/W总

b) 因为在使用机械时，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1

c) 怎样判定机械效率的高低：

由η=W有用/W总=W有用/W有用+W额外知： ① 总功一定，有用功越多，或额外功越少，机械效率越高

② 有用功一定，总功越少，或额外功越少，机械效率就越高

③ 额外功一定，总功越多，或有用功越多，机械效率越高

d) 如何提高机械效率：

① 改进结构，使它更合理，更轻巧，减小因克服机械本身的重而做的额外功

② 定时润滑，使机械处于良好的运转状态，减小因克服无益摩擦而做的额外功

4) 影响滑轮组和斜面机械效率的因素 a) 影响滑轮组机械效率的因素 滑轮组的机械效率为

η=W有用/W总=Gh/FS=Gh/Fnh=G/nF（n为与动滑轮相连的绳子的段数或承担重物重的绳子的段数，S=nh）

使用滑轮组来提升物体时，机械间的摩擦越小，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。 若不计绳重及摩擦时，滑轮组的机械效率为 η=W有用/W总=W有用/W有用+W额外=Gh/（G+G动）*h=G/G+G动=1/(1+G动/G)

由此可见，在不考虑绳重及摩擦时，一个滑轮组的机械效率的大小仅与滑轮的重量及物体的重量有关，而与提升的高度和滑轮缠绕方式无关。被提升的重物越重，滑轮组的机械效率越高，在提升相同的重物时，动滑轮重量越小，机械效率越高。 提高滑轮组的机械效率的方法：①增大物体重力②减小动滑轮的重力③减小轮和轴间的摩擦 b) 影响斜面机械效率的因素 斜面的机械效率为 η=W有用/W总=Gh/FS

斜面的机械效率跟斜面的光滑程度和斜面的倾斜程度有关。斜面倾斜程度相同时，斜面越光滑，斜面的机械效率就越高；光滑程度相同时，斜面越陡，斜面的机械效率就越高。

5) 理解机械效率时，应该注意的几个问题

a) 由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 b) 机械效率的高低与是否省力、重物被提升的高度及