做功與機(jī)械效率問題拓展之我見

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(gè)必要因素：一個(gè)是作用在物體上的力（F），另一個(gè)是物體在這個(gè)力的方向上移動(dòng)的距離（s）。（1）有力作用在物體上，但物體不動(dòng)，也就是在力的方向上沒有通過距離，這時(shí)力對(duì)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(shí)力對(duì)物體也沒有做功，或者說做功為零。（3）力與距離垂直時(shí)，這個(gè)力對(duì)物體也不做功。也就是說力的方向跟物體運(yùn)動(dòng)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(jìn)，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(duì)物體也沒有做功。（4）力F與物體移動(dòng)的距離s成某一角度（不垂直）時(shí)，力對(duì)物體是做功的。這點(diǎn)對(duì)初中學(xué)生不做要求，在高中、大學(xué)階段會(huì)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(dòng)的距離s的乘積叫做功。

（2）定義式為：W=Fs。

（3）各物理量的國(guó)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(jì)算時(shí)應(yīng)注意的問題

利用W=Fs進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一定要注意力F和距離s的一一對(duì)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(dòng)的距離。其次，一定要注意F和s的同時(shí)性，即在計(jì)算做功多少時(shí)，一定要搞清s是否是F始終作用下運(yùn)動(dòng)的距離。比如用60 N的力將一重為8 N的物體踢出20 m遠(yuǎn)，這20 m不是在腳的力的始終作用下運(yùn)動(dòng)的，在求腳對(duì)物體做功時(shí)，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(dòng)，請(qǐng)問他對(duì)水桶做功了嗎？

回答：_______________________。

解答：老爺爺對(duì)水桶沒有做功。或者答為老爺爺對(duì)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(shí)力對(duì)物體也沒有做功，或者說做功為零。

二、機(jī)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(jī)械效率問題的基礎(chǔ)

（1）有用功：為了達(dá)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(jī)械效率定義及其公式是求解機(jī)械效率的保證

（1）定義：有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率。

（2）公式：η=■×100%。

（3）機(jī)械效率沒單位，用百分?jǐn)?shù)表示。

3．常見機(jī)械的機(jī)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(jī)械效率定義式求出斜面的機(jī)械效率η=■。

4．提高機(jī)械效率的方法

（1）改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，盡量減少機(jī)械自重。

（2）合理使用機(jī)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(guó)中心學(xué)校）