第十一章 功和机械能-【口袋书】2023年中考物理必背知识手册（思维导图+背诵手册）

第十一章 功和机械能 【思维导图】 【必背手册】 ★知识点一：功 1.功的定义：一个力作用在物体上，使物体在 力的方向上通过一段 距离 ，这个力就对物体做了功。 2.功的两个必要条件：① 有力作用在物体上；② 物体在力的方向上通过了距离。 3.不做功的三种情况：有力无距离；有距离无力、力和距离垂直。 4.功的公式：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：。 5.功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J= 1N·m 。 6.功的公式的应用：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应；③功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不是力和力臂的乘积（牛·米，力臂单位不能写成“焦”）。 【微点拨】功的概念 功的概念是物理学中最重要的概念之一。其关键点是判断是否做功，这需要同学们通过分析大量实例来练习，明确做功必须具备的两个条件。弄清了这些，功的计算就非常简单了。  力学中所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。所谓必要因素，就是说这两个因素缺一不可，如果缺少了其中一个因素，从力学的观点来看，都认为没有做功，可见这两个因素是我们判断物体是否做功的唯一依据。所以判断一个力是否做了功，必须从作用在物体上的力和物体在力的方向上是否通过距离这两个方面考虑。判断物体是否做功要注意下面几点： 1．作用在物体上的力是否使物体在力的方向上移动了距离。如果有力作用在物体上，但物体没有移动，即F≠0，s=0，则W=Fs=0，不做功。例如：推一辆陷在泥泞中的轿车却没有推动。这个例子中虽然有力作用在物体上，但物体没有在力的方向上通过一段距离，力学里就说没有做功，这是“劳而无功”。 2．物体移动的某段距离是否受到了力的作用。如果没有力作用在物体上，但物体由于惯性运动，即F=0，s≠0，则W=Fs=0，不做功。例如：一在光滑的水平地面上滑动的铅球，是由于惯性而运动，虽然在水平方向上通过了距离，但并没有水平方向的力作用于它，所以没有什么力做功，这是“不劳无功”。 3．物体移动的距离是否在力的方向上。如果有力作用在物体上，而且物体也运动了，但物体运动的方向和受到的力的方向垂直，即物体在力的方向上没有移动距离，即F≠0，s=0，则W=Fs=0，不做功。例如：人手提水桶在水平路上行走，水桶沿水平方向向前运动，这时人对水桶的力是竖直向上的，而水桶移动的距离是水平的，并没有向上移动，在力的方向上也没有移动距离，也是“劳而无功”。 ★知识点二：功率 1.定义：单位时间里完成的功；或说成：单位时间内力作做的功。 2.功率的物理意义：功率是表示力做功快慢的物理量；即单位时间内完成的功。 3.公式：。 4.单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，符号是 W 。常用单位还有千瓦（kW）、马力。 换算关系：。 5.功率公式的解释： （1）物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积，即。 （2）利用该公式时要注意：拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是W；速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。 【知识点详解】功率 （1） 注意区别功与功率：功率与功是两个不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”，“多少”与“快慢”的意义不一样，只有在做功时间相同时，做功多的就做功快；否则，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大，也就是说:功率与功和时间两个因素有关。 （2）由P＝W/t变形为P＝F·v可知：功率一定时，力F与速度v成反比。 （3）将上述归纳： 功（W） 功率（P） 概念 当一个力作用在物体上，物体在这个力作用下通过一段距离。这个力对物体做了功 功与做功所用时间之比 单位 功的单位是力的单位与距离的单位的乘积牛·米，也叫焦耳。1J=1N·m。 功率的单位也是复合单位，焦/秒，叫做瓦特。1W=1J/S 计算 W=Fs 其它 以下三种情况力对物体不做功： （1）“不劳无功”，物体通过了距离，但没有力作用在物体上； （2）“不动无功”有力作用在物体上，物体静止不动，没有通过距离； （3）“劳而无功”，有力作用在物体上，物体也通过了距离，但力的方向和通过的距离方向互相垂直，沿力方向上物体没有通过距离。 比较做功快慢的方法有： （1）比较相同时间内做的功，做功多的做功快； （2）比较做相同的功所用时间，所用时间少的做功快； （3）比较功和时间的比值，比值大的做功快。 ★知识点三：动能 1.什么是动能：物体由于运动而具有的能。 2.影响动能的因素 物体动能的大小与两个因素有关：一是物体