初中物理竞赛基础教程：机械功、功率

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约9050字。
　　第12讲机械功功率
　　12.1 学习提要
　　12.1.1 功的概念
　　1. 功
　　如果一个物体在力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。功的大小等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。功的符号为W。
　　2. 功的计算公式
　　W=Fs，其中W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离。
　　3. 功的单位
　　在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦（J）。1焦=1牛·米（1J=1N·m）
　　12.1.2  功率的概念
　　1.功率的物理定义
　　功率是表示做功快慢的物理量，功率的符号是P。功率大就表示在同样的时间内力所做的功多，或者完成同样的功所用的时间较少。
　　2. 功率的定义
　　单位时间内所做的功，叫功率。
　　功率的定义式为P=W/t ，其中P表示功率，W表示功，t表示完成的时间。
　　3. 功率的单位
　　在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦（W）。1瓦=1焦/秒（1W=1J/s）。除了瓦以外有时还用千瓦（kw）做功率的单位，它们的换算关系是1kw=1000w。
　　12.1.3  功的原理
　　使用任何机械都不能省功，这个结论称为功的原理。
　　使用机械可以省力，但必须多移动距离，也可以省距离，但必须多费力。既省力又省距离的机械是不存在的。功的原理不仅适用于简单机械，也适用于各种复杂的机械。
　　12.2 难点解释
　　12.2.1 理解“功”的意义
　　物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”或“工作”的含义不同。在物理学中，“做功”是指作用在物体上的力F和物体在力的方向上通过的一段距离S这两个必要因素同时存在的物理过程。这两个因素缺一不可，缺少了其中任何一个条件，物理上就说没有做功。
　　根据做功的两个必要因素，下面三种情况中力没有做功。
　　（1） 物体受到力的作用，但没有通过距离。例如人用力推一个笨重的物体而没有推动；一个举着物体不动，力都没有对物体做功。
　　（2） 物体不受外力，例如物体由于惯性做匀速直线运动，物体虽然通过了一段距离，但物体没有受到力的作用，没有力做功。
　　（3） 物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直。例如人在水平面上推车前进，重力的方向是竖直向下的，车虽然通过了距离，但在重力方向上没有通过距离，因此重力没有对车做功。
　　12.2.2 理解功率的另一个单位：马力