教師資格證筆試物理科目：功與功率

http://ningxia.hteacher.net 2023-10-30 09:35 寧夏教師資格證 [您的教師考試網(wǎng)]

1.功

功是力和作用在力的方向上通過的位移的乘積，是描述力對空間積累效應(yīng)的物理量，是過程量。力學(xué)范圍里的功是機(jī)械功，一個物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，物理學(xué)中就說這個力對物體做了功。功描述力的空間積累效應(yīng)，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。如果物體在恒力F的作用下發(fā)生的位移為s，力F與位移s之間的夾角為α，那么力F對該物體做的功為W=Fscosα。這里所說的物體可以看成質(zhì)點(diǎn)，所以物體的位移也就是力的作用點(diǎn)的位移。

在一般情況下，物體運(yùn)動的軌跡往往是曲線，作用在物體上的力也是變力。計(jì)算變力對物體做的功時，可將物體運(yùn)動的路程分成許多極小的小段，在各個小段內(nèi)，力可視為不變，物體的運(yùn)動也可以看作是直線運(yùn)動，因此，在一小段△s內(nèi)力F所做的功為△W=F△scosα，式中α為F與△s之間的夾角。再將這些小段上的功加起來，就可以得到在曲線運(yùn)動中變力對物體所做的功，即W=∑Fi△si。

功的單位是焦耳，國際符號是J。

功是標(biāo)量，但有正功和負(fù)功的區(qū)別。當(dāng)0°≤α<90°時，w>0，力對物體做正功;當(dāng)90°<α≤180°時，W<0，力對物體做負(fù)功，往往也說成物體克服這個力做功(取正值)。功的正、負(fù)不表示大小，更不表示方向，而表示是動力做功還是阻力做功。功的正、負(fù)是為研究功和能量轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系方便起見而引入的。

如果物體在運(yùn)動過程中受到幾個力的作用，那么各個力對物體各做各的功，合外力對物體做的功等于每個外力所做功的代數(shù)和。

由于位移是相對參照系而言的，因此功的計(jì)算與參照系有關(guān)，一般取地面或相對地面靜止的物體作為參照系。

2.功率

功率是表示力對物體做功的快慢的物理量。功跟完成這些功所用時間的比值叫做功率。額定功率是發(fā)動機(jī)正常工作時的功率;實(shí)際功率是發(fā)動機(jī)實(shí)際輸出的功率，它可以小于額定功率，但不能長時間超過額定功率。每個發(fā)動機(jī)都有一個額定功率，額定功率是發(fā)動機(jī)正常工作時的功率。例如，汽車發(fā)動機(jī)的功率為P=Fv，P是實(shí)際輸出的功率，它一般小于或等于額定功率。P一定時，牽引力F與汽車的速度v成反比。

交通工具的啟動通常說的機(jī)車的功率或發(fā)動機(jī)的功率實(shí)際是指其牽引力的功率。以恒定功率P啟動:機(jī)車的運(yùn)動過程是先作加速度減小的加速運(yùn)動，后以速度vm=P/f 作勻速直線運(yùn)動。以恒定牽引力F啟動:機(jī)車先作勻加速運(yùn)動，當(dāng)功率增大到額定功率時速度為v1=P/F，而后開始作加速度減小的加速運(yùn)動，最后以速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動。

推薦閱讀：

責(zé)任編輯：寧夏分校