八年级物理下册第十一章功和机械能11.1力学中的功和功率新版新人教版.pdfVIP

力学中的功和功率

知识引入

通过前面的学习同学们已经知道，力可以改变物体的运动状态。比如，你

可以用力把文具盒从课桌的这一边推到另一边，你也可以用力把自己坐的凳子

举起来。这两种情况都是力作用在物体上，并且物体在力的方向上移动了一段

距离，我们就说力对物体做了功。做功有快有慢，你推文具盒用了3秒，小明

推文具盒用了5秒，于是我们就用功率这个物理量来表示做功的快慢。

概念分析

一、功

（一）力学中的功

1.力学中的功，指力的作用成效。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，这个力就产生了成效，力学中就说这个力对物体

做了功。

2.做功的两个必要因素

（1）一是作用在物体上的力；另一个是物体在这个力的方向上移动的距

离。

（2）说明：力和距离具有同体性、同时性、同向性。判断一个力是否做

功，就要分析它是否符合做功的两个必要因素，两者缺一不可。

（3）常见力对物体没有做功的三种情况：

第一种：有力无距离（劳而无功），现象是：有力作用在物体上，物体没

有动，比如搬石头搬而未起、推汽车没推动、举重运动员举着杠铃不动等。

第二种：有距离无力（不劳无功），现象是：物体没有受到力的作用，由

于惯性通过一段距离。比如，小车在光滑的表面上由于惯性前进一段距离，没

有力对小车做功，再比如被踢出去的足球在水平面草地上滚动了20m，这20m

的过程中，人对足球没有做功。

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第三种：力和物体运动的方向垂直（垂直无功），这种情况下，有力作用

在物体上，物体也移动距离，但移动的距离与力的方向垂直，此时物体在力的

方向上移动的距离也是零。比如，人提着水桶在水平路面上前进一段距离、起

重机吊着货物沿水平方向移动等。

提醒：为了叙述方便，有时某个力做功也往往说成施力的物体做了功。比

如，人拉车前进，拉力做了功，也常说人做了功。

（二）功的计算

力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。写成公式为：

W=Fs。

归纳总结：（1）公式中三个量的单位，力的单位是N，距离的单位是m，

功的单位是J，1J1Nm。（2）公式中的F是作用在物体上的力，s是受F

作用的物体在F方向上通过的距离（3）F是使物体沿力F方向通过距离s的过

程中，始终作用在物体上力的，它的大小和方向都是不变的。（4）若s和F之

间有夹角时，力要替换成物体在移动方向上的分力才能进行计算。（5）力和物

体运动方向一致，称为力对物体做功；力和物体运动方向相反，称为克服该力

做功，例如起重机沿竖直方向提起重物，可以说克服重力做了功。

二、功率

1.比较做功快慢的方法：

（1）若做功相同，可比较做功时间的长短：所用时间越短，做功越快；所

用时间越长，做功越慢。

（2）若做功时间相同，可比较做功的多少：做功越多，做功越快；做功越

少，做功越慢。

2.功率

（1）定义：在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率，它在数值上等

于单位时间内所做的功。

WFsFvtW

（2）公式：PFvP。

tttt

提示与说明：

2

（1）功率是表示物体做功快慢的物理量。功率大，表示物体做功快，功率

小表示物体做功慢。

（2）该公式是功率的定义式，对于各种情况下的功率计算都适用，公式中

的三个量都采用国际单位制，知道其中两个，可以求第三个。

（3）功率与功的比较：功率只反映做功快慢，不表示做功多少。功率大，

做功快，但不能表示做功多，因为做功多少还与时间有关。

拓展：功率的推导式，如果物体做匀速直线运动时，把路程公式s=vt代入

WFsFvt

功率的定义式中，则可得：P