功的原理
功的原理是什么
功的原理是什么功，作为一种物理量，是描述物体在力的作用下所做的工作的量度。
那么，究竟什么是功的原理呢？要理解功的原理，首先需要了解功的定义和计算方法。
在物理学中，功的定义是指力对物体做功的量度，通常用力与物体位移的乘积来表示。
即，\[ W = F\cdot s \]其中，W代表功，F代表作用力，s代表物体的位移。
根据这个定义，我们可以看出，功的大小与力的大小和物体位移的大小有关。
在日常生活中，我们常常可以看到力对物体做功的例子。
比如，我们用手推动一辆自行车，这时我们的手就对自行车施加了力，使得自行车产生了位移，这个过程就是力对物体做功的过程。
当我们在上坡的时候，需要更大的力来推动自行车，因为上坡时物体的位移更大，所以功也会更大。
这就说明了力与位移对功的影响。
除了力和位移之外，角度也会对功产生影响。
在物理学中，我们知道力和位移之间的夹角也会影响功的大小。
当力的方向与物体位移的方向一致时，夹角为0度，这时力对物体所做的功最大；当力的方向与物体位移的方向垂直时，夹角为90度，这时力对物体所做的功为0。
因此，夹角也是影响功大小的重要因素。
在力学中，功的正负号也有其特殊的含义。
当力的方向与物体位移的方向一致时，功为正；当力的方向与物体位移的方向相反时，功为负。
这是因为力对物体做功的方向与物体位移的方向相反时，力所做的工作会减少物体的动能，因此功为负。
除了力学中的功，我们还可以看到其他形式的功，比如热功和电功。
热功是指热量对物体做的功，电功是指电力对电荷做的功。
这些形式的功在物理学中也有着重要的应用。
总的来说，功的原理可以归纳为力对物体做的工作的量度，其大小取决于力的大小、物体位移的大小以及力与位移的夹角。
同时，功的正负号也代表着力所做的工作对物体动能的增加或减少。
通过对功的原理的理解，我们可以更好地理解物体在力的作用下所做的工作，为我们在物理学和工程学中的应用提供了重要的理论基础。
初中物理功的原理应用
初中物理功的原理应用一、功的定义在物理学中，功是物体受力作用下位移的结果，是衡量力量作用效果的物理量。
计算功的公式为：功 = 力 × 位移× cosθ。
二、功的原理1.力的方向和位移方向成锐角时，所做的功为正数；力的方向和位移方向成钝角时，所做的功为负数；力和位移的方向相互垂直时，所做的功为零。
2.功与力和位移的大小有关，力和位移越大，所做的功越大。
三、功的应用举例1.抬水桶：当我们抬水桶时，需要克服重力的作用，因此需要施加一个向上的力，乘以桶的垂直位移，即可计算出所做的功。
这个功将是正数，表示我们对水桶施加了一定的能量。
2.拉行李箱：当我们拉行李箱时，需要克服摩擦力的作用。
我们所施加的力乘以位移，可以计算出所做的功。
如果行李箱的重量较大，我们需要施加较大的力，所做的功也会增大。
3.骑自行车：骑自行车时，需要用力踩踏脚踏板，克服摩擦力和空气阻力。
进行骑行的距离越长，所需施加的力越大，所做的功也会增加。
4.推动物体：推动物体需要施加一个力，使其产生位移。
这个位移越大，所做的功也会增加。
四、功的单位功的单位是焦耳（J），表示单位力在单位位移上所做的功。
1焦耳等于1牛顿乘以1米。
五、功的计算方法1.如果力和位移方向相同，可以直接计算出功的大小。
例如，当一个力为10N的物体在水平方向上移动5m时，所做的功为10N × 5m = 50J。
2.如果力和位移方向垂直，可以通过力的大小和位移的大小来计算功的大小。
例如，当一个力为10N的物体在垂直方向上移动5m时，所做的功为10N × 5m × cos90° = 0J（因为cos90°等于0）。
3.如果力的方向和位移方向不同，需要计算力和位移的夹角后求出cosθ的值，然后再计算功的大小。
例如，当一个力为10N的物体沿斜面上升5m时，斜面与水平方向成30°角，所做的功为10N × 5m × cos30° = 43.3J。
功的原理
2.轮轴的应用 ：
辘轳、方向盘、自行车和齿轮
三.斜面:一个与水平面成一定夹角的倾斜平面.
通过斜面将一个大箱子推进车 厢，要比抱超箱子省劲多了。
斜面是一种省力机械
作用:省力
假设斜面很光滑，无摩 擦． 根据功的原理：
W机械=W直接
FL=Gh 斜面长是斜面高的几倍，拉 力就是物重的几分之一．
Gh F= L
螺旋是特殊的斜面
饮料瓶盖 螺旋式汽 车千斤顶
木螺丝
螺栓、螺母
2.如图,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC
以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,己知
AB>AC,如果拉力做的
功分别为W1、W2,拉力
的功率分别为P1、P2, A F1 F2
则W1 = W2,
P1 < P2
B
C
返回
功的原理：W机械=W直接 使用任何机械都不能省功
省力的机械不省距离, 省距离的机械不省力.
二、轮轴
变形、连续转动的杠杆
上组成,大的为轮,小的为轴.
1.轮轴:两个半径不等的圆柱固定在同一轴线
使用弹簧测力计、轮轴、砝码和细绳 做实验，测出相关数据如下表格：
砝码重 上升高度 2πR 力G/N 2πr/m G· 2πr 次 拉力 移动距离 F· 数 F/N 2πR/m /J /J
1 2
3
1 1.5 2
0.08 0.04 0.02
0.08 0.06 0.04
2 3 4
0.04 0.02 0.01
0.08 0.06 0.04
结论：拉动轮做的功等于绕在轴上的绳 拉动重物所做的功。 即：FR=Gr
FR=Gr
（1）作用在轮上可省力；作用在轴上可省距离。
功的原理_PPT课件
4、三者之间的关系
W总=W有+W额 5、机械效率η
有用功在总功中所占的比例。 机械效率=有用功/总功 η=W有/W总 ×100%
例1
沿长5米,高1米的斜面,把重力1000牛的物 体匀速拉到车上去,做了多少功?
如果所用的拉力为250牛,做的总功是多少? 斜面的机械效率是多少?
功的原理
一、功的原理
1、动力对机械所做的功等于机械克服阻力所 做的功，即使用任何机械都不能省功
W1=FL W2=Gh ∵ W1=W2 ∴ FL=Gh
2、任何机器都遵循功的原理，省功的机械是 不可能制造出来的。
二、机械效率
1 克服重力那样有用的阻力所做的功叫做有 用功。
例2
有一台抽水机在10秒钟内把200牛的水提高 到5米处.已知该抽水机效率为80%,求它的 功率。
6、使用任何机械都必须做额外功，额外功只 能减少，不能避免，所以任何机械的机械 效率总小于1。
7、提高机械效率的关键是减少额外功。
可采取的措施有减少摩擦、降低机械自重、 简化机械结构等。
《功的原理》
功的原理什么是功？在物理学中，功是指力在物体上产生位移时所做的功，它是衡量力量改变物体能量的方式。
功是描述能量转移的重要概念，它与力、位移和能量之间存在紧密的关联。
公式：功 = 力 × 位移× cosθ其中，功的单位是焦耳（J），力的单位是牛顿（N），位移的单位是米（m），θ表示力和位移之间的夹角。
功的原理在物理学中，对于一个力在物体上所产生的功，有以下几点原理：原理一：力与位移的夹角功的大小与力的大小以及物体位移的方向有关。
若力的方向与位移方向相同，那么力所做的功为正值；若力的方向与位移方向相反，那么力所做的功为负值；若力的方向垂直于位移方向，那么力所做的功为零。
原理二：功的计算根据功的定义，计算功可以通过力的大小、位移的大小和力与位移之间夹角的余弦值来确定。
当力和位移方向一致时，可以简化为以下公式：功 = 力 × 位移这个公式适用于只考虑平行于力方向的位移的情况。
原理三：功和能量根据能量守恒定律，功与能量之间存在直接的关系。
力所做的功等于物体从一个状态转移到另一个状态时能量的变化量。
如果力做的功是正值，那么它会增加物体的能量；如果力做的功是负值，那么它会减少物体的能量；如果力做的功是零，那么物体的能量保持不变。
原理四：功和功率功率是指单位时间内所做功的大小，它是衡量工作效率的重要指标。
功率和功之间的关系可以通过以下公式表示：功率 = 功 / 时间这个公式表示功率等于所做的功除以完成这个功所花费的时间。
功的应用功在物理学中有广泛的应用。
以下是几个关于功的常见应用领域：机械工程在机械工程中，功是衡量机械系统工作量的重要指标。
例如，在提升一个物体的过程中，所需的力和位移可以根据功的定义来计算，从而确定完成这项工作需要的能量和功率。
物理学实验在物理学实验中，功常被用于测量物体的能量转换。
通过测量施力物体的力和物体运动的位移，可以计算力在物体上所做的功，从而研究能量转移和转化的过程。
功的原理和应用
功的原理和应用一、功的定义功的定义是物理学中一个重要的概念，它用来描述力对物体的作用效果。
功是一个标量，表示力在物体上做功所引起的能量转换的大小。
功用于衡量力在物体上产生的效果，可以用来描述机械运动、能量转换等物理现象。
二、功的原理1.功的计算公式功的计算公式为：W = F * d * cosθ，其中W表示功，F表示力的大小，d表示力的作用距离，θ表示力的作用方向与物体运动方向之间的夹角。
2.功的正负功可以有正值、零值和负值，当力与物体运动方向一致时，功为正值；当力与物体运动方向垂直时，功为零值；当力与物体运动方向相反时，功为负值。
3.功的单位功的单位是焦耳（J），1焦耳等于1牛顿乘以1米。
4.功的能量转换功的作用引起的能量转换可以通过以下几种形式：–力对物体进行位移，如用力推动箱子移动；–力对物体产生形变，如拉伸弹簧；–力对物体进行加速或减速，如用力推动小车加速运动；–力对物体进行变形，如用力摩擦木块使其变热；–力对物体产生调整或变化，如用力旋转钥匙将门锁打开。
三、功的应用功的应用极为广泛，下面列举了一些常见的功的应用：1.机械功–汽车行驶：马达对车轮的推动产生功，驱动汽车前行；–水泵工作：水泵通过加压将水从地下提升到地面；–风力发电：风力通过风车转动产生功，驱动电力发生器发电。
2.功与热能转换–火车机车制动：当火车通过制动装置减速停车时，制动装置消耗动能并转化为热能；–发动机工作：内燃机工作时，燃料的燃烧产生的功被转化为发动机的动能和热能。
3.功与电能转换–发电机工作：发电机通过机械能转动时，将机械能转化为电能；–蓄电池充电：外部充电器对蓄电池进行充电时，将电能转化为化学能。
4.功与化学能转换–电池放电：电池在工作过程中化学反应产生势能，将化学能转化为电能。
5.功与光能转换–光伏发电：太阳能光辐射到光伏电池上时，能量转化为电能。
四、总结功是力对物体作用产生的效果的衡量标准，用于描述力在物体上产生的能量转换。
第十一章 功和机械能
第十一章 功和机械能第1节 功1、功的初步概念：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，就说这个力做了功。
2、功包含的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。
3、功的计算：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积（功＝力×力的方向上的距离）。
4、功的计算公式：W =Fs用F 表示力，单位是牛（N ），用s 表示距离，单位是米（m ），功的符号是W ，单位是牛•米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是J ，1 J=1 N•m 。
5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W =Gh ；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs 。
6、功的原理；使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。
6、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时，人们利用机械所做的功（Fs ）等于直接用手所做的功（Gh ），这是一种理想情况，也是最简单的情况。
第2节 功率1、功率的物理意义：表示物体做功的快慢。
2、功率的定义：单位时间内所做的功。
3、计算公式：P =W t=Fv 其中W 代表功，单位是焦（J ）；t 代表时间，单位是秒（s ）；F 代表拉力，单位是牛（s ）；v 代表速度，单位是m/s ；P 代表功率，单位是瓦特，简称瓦，符号是W 。
4、功率的单位是瓦特（简称瓦，符号W ）、千瓦（kW ）1W=1J/s 、1kW=103W 。
第3节 动能和势能一、能的概念如果一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。
能量和功的单位都是焦耳。
具有能量的物体不一定正在做功，做功的物体一定具有能量。
二、动能1、定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。
2、影响动能大小的因素是：物体的质量和物体运动的速度．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
3、一切运动的物体都具有动能，静止的物体动能为零，匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降，匀速前进、匀速后退，只要是匀速)动能不变。
功的原理 知识讲解
功的原理【学习目标】1、知道功的原理，知道使用任何机械都不省功；2、知道什么是有用功、额外功和总功；3、理解机械效率及其影响因素；4、理解机械效率的计算及公式。
【要点梳理】要点一、功的原理使用任何机械都不省功。
要点诠释：1、 功的原理对任何机械都适用。
2、 使用机械可以省力，或省距离，或改变动力的方向，使用方便等好处。
要点二、有用功、额外功、总功1、有用功：为了达到某一目的而必须做的功。
如提沙子上楼时对沙子做的功就是有用功。
利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功。
2、额外功：对人们完成某件事情来说没有用，但又不得不做的功，如提沙子上楼时对桶、滑轮等做的功就是额外功。
3、总功：使用机械时，动力做的功，例如：用桶从井中打水。
由于工作目的是水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提水过程中做的功是总功。
要点诠释：1、总功是有用功与额外功之和，即W 有+W 额外=W 总2、额外功的产生是因为利用机械做功时，除了对工作目的物做功外，还要克服机械本身的摩擦力或重力做功。
要点三、机械效率为了表示有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率，它等于有用功W 有与总功W 总之比，符号为η。
要点诠释：1、公式为总有W W =η，式中η表示机械效率，它是一个百分数。
η的值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，做功的效率越高。
2、η的值总小于100%，由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零，所以额外功总是存在的，即有用功总是小于总功。
要点四、机械效率的几个推导公式求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容，也是近年来中考的热点问题。
由于计算中涉及到总功、有用功、额外功等抽象概念，特别是滑轮组的机械效率题目中，同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同，有用功在具体情况中的形式不同，隐含条件的渗入，以及特殊形式的滑轮组等等，在学习的过程中常感觉困惑，易造成错解。
为了解决这类问题，同学们要搞清楚以下几点：要对机械效率公式进行归类细化根据对、、的具体理解，可以将机械效率的定义式进行如下归类：要点诠释：1、在竖直方向上，G是物体重，G动是动滑轮重，h是物体被提升的高度，也是动滑轮被提升的高度。
初中物理-功的原理和机械效率
F3
F2
F1
2．一辆车重1000牛，将他推上长 100米，高25米的斜坡，人用推力 至少多大？
F h G l h 25m F G 1000N l 100m 250N
3．用如图所示的滑轮组将质 量为10千克的物体匀速提高1米， 不计动滑轮的重力及摩擦， 求：绳端移动的距离； 人拉绳所做的功； 拉力F。
A
500J 600J 83.3%
例3 如图所示，物体A重G=1000牛， A与地面的摩擦力是200牛，绳子自 由端拉力为80牛，物体匀速移动1米， 求： W有，W总，η
W有用=fs=200N×1m＝200J
W总=Fs=80N×3m＝300J
W有用 W总
100 ％
=
想一想？
4.如何提高机械效率 （1）在做相同有用功时，减小额外 功；—减轻动滑轮重，较少摩擦力 （2）在额外功相同时，增大有用功
1 2
100 200
0.1 0.2
0.5 0.9
0.3 0.6
（1）所用滑轮组中动滑轮，定滑轮的最少个数分别为（ ） （2）第一次，第二次实验的机械效率的大小分别为（ ） （3）两次实验所测机械效率不同的原因是（ ）
2 67.7% 70%
例6.用四只完全相同的滑轮和两根相 同的绳子组成如图所示的a、b两个滑 轮组，用其提起相同的重物G。如不 计滑轮与轴的摩擦，则（C） A.a滑轮组较省力，机械效率也较高 B.b滑轮组较省力，机械效率也较高 C.两滑轮组的省力程度不同，但机械 效率相同 D.两滑轮组的省力程度不同，机械效 率也不同
1200w
10.在“测定滑轮组的机械效率”实验中。 （1）需要的器材，除滑轮、铁架台、细绳、 钩码和弹簧秤外还应有__________。 （2）在提升钩码时，应使弹簧秤拉着绳的自 由端在竖直方向上作__________运动。 （3）若用同一滑轮组提升钩码，当钩码增加 时，滑轮组的机械效率将__________。 （4）若组成滑轮组的每个滑轮都相同，提升 相同的钩码，滑轮组的动滑轮个数增加，机械 效率将____________________。 （本题填“变大”、“变小”或“不变”。）
功 功率 机械效率
5.如何提高机械效率：
η = W有/W总 = W有/(W有＋W额)
第一是减小额外功
如保持良好的润滑，减小滑轮的轮与轴之间的摩擦， 减小动滑轮重等方法都能减小额外功，提高机械效率。 第二是增加有用功。 当额外功不变时，有用功越大机械效率越高。 以滑轮组提升重物为例，当动滑轮重和摩擦不变时，提起货 物越重，效率越高； 以提水为例，当水桶重不变时，桶中的水越重，效率越高。
15. 一个工人用图所示的滑组将800N的重物以
0.5m/s的速度匀速提高了2m，人对绳的拉力为 250N，求：
（1）有用功是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）拉力的功率是多大？
F
16.工人用类似图所示的滑轮组提起 重为2000 N的物体. (1)若不计摩擦和动滑轮重，工人提 起这个重物至少需用多大的力? (2)若工人匀速提起这个物体时所用 的拉力是800 N，滑轮组的机械效率 是多大? (3)若工人用800 N的拉力在1分钟内 将这个物体提高3 m，他做功的功率 是多少？
B
A、拉力F的大小为20N B、拉力F的大小为5N C、拉力的功率P的大小为10W D、拉力的功率P的大小为5W
F m
9.正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5 W，那 129600 么在一天时间内心脏做功________J，这些功可 216 把一个质量为60 kg的人匀速举高___m. (g=10 N/kg) 10.某人用20 N的推力把一个重400 N的箱子水平 200 移动了10 m，则此人对箱子做的功_____J；若 此人又将此箱子匀速提到高1 m的货架上，此人 又对箱子做功为________J. 400
100000J 60 %
14.如图所示，某矿厂工人用200 N的水平拉力， 抓紧绳子的一端，沿水平方向向右运动，在10 s内 将矿井里质量为32 kg的物体提升4 m，若不计一 切摩擦.求：
功的原理
D、无法比较
一个同学用12N的力，将一个重为4N的足球踢 到25m远处，对他踢球时做功的情况，下列说 法正确的是( )
A、做了300J的功 B、做了100J的功 C、没有做功 D、做了功，条件不足，无法计算
一个质量是50kg的人从一楼走上三楼， 他克服重力做的功大约是_____ 放学后，某同学背着40N的书包沿水 平路面走了200m，又登上大约10m高 的楼才回到家，则他在回家过程中对 书包做的功约为__________
例题
1.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉 木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同水平 地面上前进相同的距离。关于拉力哪一次所做 的功多？ ２．三辆汽车用相同的大小的牵引力和速度行 驶，甲沿上坡路，乙沿水平路，丙沿下坡路， 都行驶相同的时间，哪辆车的牵引力做的功多 ？
3、下列说法中正确的是(
)
A、一个人在工作中，他一定做了功 B、只要物体受到力的作用，力一定对物体做 了功
C、物体通过的距离越长，作用在物体上的力 对物体做的功越多
D、有力作用在物体上，物体在力的方向上通 过了距离，这个力才对物体做功
下列情况下，人没有对物体做功的是(
A、工人把一堆砖从地面抬到三楼
)
B、工人把板车从甲地拉到乙地
C、某人提着水桶在水平地面上走 D、学生推着自行车进校门
小明和小亮体重相同，体育课上小明爬绳， 小亮爬杆，两个人都爬到了3m高的顶端， 比较两人做的功( )
功的原理：
使用任何机械都不省功
例1.一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆 重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？ 重力对车做功多少？
已知： 50N F
求：
功的原理的内容是
功的原理的内容是功的原理，涉及到物理学、哲学和心理学等多个领域，其本质是指借助力量、手段或技术来实现特定目标或效果的过程。
在不同的领域和语境中，功的原理可能有所不同，但其核心概念是一致的，即通过行动和努力来实现某种结果。
在物理学中，功的原理是指物体所受的力在某个方向上产生的影响。
根据力和物体位移的乘积来计算功，即W = F·s。
其中，W代表功，F代表施加在物体上的力，s代表力的方向上的位移。
这个公式反映了力对物体产生位移的影响，进而产生功的效果。
这种物理学概念也可以类比到人的行为上，即通过付出努力和行动来实现某种目标或效果。
在哲学和心理学中，功的原理涉及到人的意志力、毅力和自我激励等心理因素。
在心理学中，功的原理可以被理解为人们主动追求目标、付出努力，并最终达成目标的过程。
而在哲学中，功的原理则涉及到人类对于价值和目标的思考，以及实现这些价值和目标的行动。
在社会实践中，功的原理也具有重要意义。
在工作、学习和生活中，人们经常需要运用功的原理来实现目标和效果。
例如，在工作中，员工需要付出努力去完成任务，以实现价值和得到回报。
在学习中，学生也需要通过努力学习知识和技能，以实现自身的成长和发展。
在生活中，个人也需要通过付出努力去追求自己的理想和幸福。
在宗教和哲学中，功的原理也具有深刻的内涵。
例如在佛教中，功的原理与因果报应的思想密切相关。
佛教认为，个人的行为和付出会影响自己的因果报应，因此需要通过善行和努力来获得正面的回报。
在儒家思想中，功的原理与修身、齐家、治国、平天下的思想相关。
儒家强调了个人的努力和奋斗，以及对社会的贡献和责任，将功利的原理与道德和伦理联系在一起。
综上所述，功的原理涉及到物理学、哲学、心理学和社会实践等多个领域，其本质是指借助力量、手段或技术来实现特定目标或效果的过程。
在不同的领域和语境中，功的原理可能有所不同，但其核心概念是一致的。
这种理念在人类的生活中具有重要意义，影响着人们的行为、思维和价值取向。
功的原理的生活应用
功的原理的生活应用1. 什么是功？功（Work）是物理学中的一个重要概念，它表示力在物体上所做的功。
根据物理学的定义，力的功等于力与物体位移的乘积。
计算公式如下：功（W）= 力（F） × 位移（d）× cosθ其中，θ表示力和位移之间的夹角。
2. 功的原理功的原理是基于能量守恒定律。
根据能量守恒定律，能量既不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
而功就是能量转化的一种方式。
当施加力使物体发生位移时，力对物体做功，将能量从外部系统传递到物体内部，从而使物体具有了动能或势能。
例如，将手推动一辆停着的自行车，我们通过施加力对自行车做功，将能量传递到自行车上，使其具有了动能，从而让自行车运动起来。
总的来说，功的原理可以简单归纳为：施加力使物体发生位移，力对物体做功，将能量从外部系统转化为物体的能量。
3. 功的生活应用功作为一个物理概念，在我们的日常生活中有许多实际应用。
以下是一些例子：a. 机械工作在机械领域，功的概念被广泛应用。
例如，汽车引擎通过爆炸燃烧产生的气压力对车轮施加力，推动车辆前进。
这里，引擎对车轮所做的功将能量转化为机械能，使汽车具有运动能力。
b. 做力活在我们日常生活中，我们经常需要进行一些需要施加力的活动，例如搬运重物、拧紧螺丝等。
在进行这些活动时，我们通过施加力对物体做功，使其发生位移，从而完成工作。
c. 运动体育运动也是功的生活应用的一个典型例子。
例如，踢足球时，球员通过脚对足球施加一定力量，使足球发生位移，这是力对足球做了功。
同时，球员的肌肉也对身体做功，将能量转化为运动的动能，使球员具有爆发力和速度。
d. 打字在我们使用电脑键盘进行打字时，我们对键盘施加力，使键盘上的按键发生位移，从而输入字符。
这里，我们的手指对键盘做了功，将能量转化为键盘的位移，使得字符能够显示在屏幕上。
e. 弹奏乐器弹奏乐器也是功的一个实际应用。
例如，钢琴演奏需要键盘施加力，使琴弦发生振动。
功的原理在工程领域的应用
功的原理在工程领域的应用1. 引言功是物理学中的重要概念，它在工程领域有着广泛的应用。
本文将探讨功的原理，并介绍功在工程领域的具体应用。
2. 功的原理功是描述物体受到力作用后所做的工作量的物理量。
它与力的大小和物体的位移有关。
具体计算公式为：功 = 力 × 位移× cos(θ)其中，力的单位是牛顿（N），位移的单位是米（m），θ为力与位移之间的夹角。
3. 功在工程领域的应用3.1 功率功率是描述单位时间内所做功的多少，它在工程领域中有着重要的应用。
功率的计算公式为：功率 = 功 / 时间功率的单位是瓦特（W），它表示每秒钟所做的功。
3.2 动能动能是物体由于运动而具有的能量，它与功有着密切的关系。
在工程领域中，动能常常用于描述物体的运动状态和能量转换。
动能的计算公式为：动能 = 1/2 × 质量 × 速度的平方动能的单位是焦耳（J）。
3.3 功率耗散在工程领域中，功率耗散是一个重要的概念。
它描述了能量的损失和转化过程中产生的热量。
功率耗散的计算公式为：功率耗散 = 功率输入 - 功率输出功率耗散的单位是瓦特（W），它表示每秒钟所消耗的功率。
3.4 借助功实现工程设计在工程领域中，功的原理常常被应用于设计和优化工程系统。
通过合理地计算和控制功，可以提高系统的效率，减少能源损耗。
例如，在汽车工程中，通过调整发动机的功率输出和动力系统的传递效率，可以提高汽车的燃油利用率。
在电力工程中，通过优化输电线路的功率传输和输变电设备的效率，可以降低能源的损耗和成本。
3.5 功的应用案例以下是一些实际应用中使用功的案例：•风力发电机：风力发电机通过风的作用力转化为转子的转动，再通过发电机转化为电能。
其中，风的作用力对应功的位移，转子的转动对应功的力，发电机转化为电能对应功的转化。
•水力发电站：水力发电站利用水流的动能转化为发电机的转动来发电。
水流对发电机的作用力对应功的力，水流对发电机的位移对应功的位移，发电机转化为电能对应功的转化。
功的原理与应用
功的原理与应用1. 功的定义和简介功是物理学中的一个关键概念，代表着力量在物体上产生的作用效果。
在物理学中，功被定义为力量在物体上产生的位移与力的乘积。
它是描述能量转化过程中的关键参数，常用于描述机械能、电能等的转化。
2. 功的计算公式功的计算公式可以根据具体情况而有所不同。
下面是根据不同力的类型列出的常见功的计算公式：2.1 力是常量的情况当施加力的大小和方向都保持不变时，我们可以使用下面的简化公式来计算功：功 = 力 × 位移× cosθ其中，θ是力与位移之间的夹角。
2.2 力是变化的情况当施加力的大小和方向都发生变化时，我们需要采用积分的方式来计算功。
例如，在一个弹簧恢复力的作用下，我们可以采用如下公式：\[W = \int F \cdot dx\]其中，F是弹簧的恢复力，x是位移。
3. 功的应用领域功的概念和计算方法广泛应用于各个领域，下面列举了一些典型的应用：3.1 机械功在机械领域中，功是一个重要的概念。
例如，我们可以通过计算机械功来评估设备的工作量。
此外，功也常用于描述机械能的转化过程，比如在摩擦力作用下物体的减速过程中，可以通过计算功来评估摩擦力对物体的消耗。
3.2 电功在电学领域中，功是评估电能转化过程的重要参数。
例如，我们可以通过计算电功来评估电器的能效。
此外，功也常用于描述电阻元件中的能量损耗，以及电源对电路的功率输入。
3.3 光功在光学领域中，功也有着重要的应用。
例如，在光纤通信中，可以通过计算光功来评估光信号的强度变化。
此外，功也用于描述光源对物体的照射效果，以及光能的转化过程。
3.4 热功在热学领域中，功是研究热能转化过程的重要概念。
例如，在热动力学中，可以通过计算热功来评估热机的效率。
此外，功也常用于描述热能的转移和转化过程，比如在传热过程中，可以通过计算功来评估热能的损失。
4. 总结功是物理学中的一个重要概念，用于描述力在物体上产生的作用效果。
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轴
轮
像水龙头方向盘这样，轮子和轴固 定在一起转动的机械，叫轮轴。 大的叫轮，小的叫轴。
下面的机械是轮轴吗？如果是，找 出它的轮和轴。
轴
轮
轴
轮
找出生活中的轮轴
应用功的原理：
研究轮轴省力情况。
F×2πR=G×2πr 结论：F×R=G×r 即：F/G=r/R 也就是轮的半径是 轴的半径的几倍， 轮上所施加动力就 是轴上的阻力的几 分之一。
使用任何机械都不能省功．
⑴：对于理想机械而言W1=W2 ⑵对于实际机械而言W1<W2
不省功的原因是什么？
因省力的机械必费距离，省距离的机械一 定费力，而功=力×距离，省了多少力必定费 多少距离，所以力×距离不变，所以不能省 功．
思考：既然任何机械都不省功，但人们为 什么还要使用机械呢？
例1 一个人用杠杆提升一重为500N的重物时， 手下降的高度是１m时，重物被举高了0.2m， 该过程人做了多少功？人用的作用力多大？
斜 面 的 应 用
螺旋是也是斜面的一种应用
五、【拓展提高】 1、用一块长5m的木板，搭在离地面1m高的卡车车厢上， 用它把重1000N的货物匀速拉到车上，若不计摩擦，问人 需要用多大的拉力？需做多少功？OABFAG
2、如右图所示，G=300N，oA=1/3 OB,轮轴的轮半径是 轴半径的4倍，若不计机械本身的重力和摩擦力，要使杠 杆平衡，在轮的边沿的作用力多大？
实验内 容
物重 G（N）
提升高 度 h（m）
拉力 F（N）
拉力移 距离 S（m）
W不用机械
（J）
1
2 0.2 1.5 0.4 0.6 0.4
的功。即任何机械都不省功。
结论： 人们利用机械所做的功，大于或等于直接用手做
结论：W1=Gh（克服物体重力做功） W2=Fs（拉力做的功） W1=W2
功的原理
[第二课时]
回顾上节内容：
1、功的原理是什么？如何理解？ 2、什么是轮轴？轮轴的实质是什么？ 3、使用轮轴有哪些优点？
巩固练习：
1A、功的原理是 。 2B、一个人用50牛的力往下按杠杆，把一个物体举 高了0.5米，如果手 下降的高度是2米，这时人做了 _____焦的功，被举高的物体重 牛。 3B、有一轻质杠杆，动力臂是阻力臂的3倍，当用它 提升重力为30N的物体时，需施力为______N。若将 物体提升40cm，则动力作用点将移动______m。
O A
O A G G
FA
FA
B
B
解：不用机械直接用手做的功： W1=Gh=500N×0.2m=S 由功的原理: W2=W1=100 J 则: F=W2/S=100J/1m=100N 答：人做功100J,人用力100N
例2 一人把100Ｎ的重物送到10m高的楼 上，采用下述三种方法：用手直接提，使 用动滑轮，使用滑轮组，若不计摩擦和滑 轮的重力，在上述三种情况下，对重物做 的功（ ） A．用手直接提时最小； B．使用定滑轮时最小； C．使用滑轮组时最小； D．三种情况一样．
5A．根据功的原理分析下列说法，正确的是（ ） A．使用杠杆提高物体可以省功 B．使用省力杠杆必定要多移动距 离 C．使用滑轮提高物体一定省力 D．使用斜面提升物体一定既省 力又省功 6B．某人用滑轮组和轮轴分别把50kg重物提高2m，若忽略摩擦和 机械自重，则此人两次做功相比较（ ）A．使用轮轴大些 B．使 用滑轮组大些 C．一样大D．条件不足，无法判断. 7C.两辆车，大车的重力是小车的2倍，在相同的力作用下沿不同的 水平路面通过了相同的路程，则 （ ） A.力对大车所做的功比小车多 B.力对小车所做 的功多 C.力对两辆车所做的功相同 D.难以判断 8A、使用简单机械，下面目的达不到的是（ ） A.省力 B.省功 C.改变力的方向 D.少移动距离
分析：轮轴实际相当于杠杆，轮和轴的
中心O是支点，作用在轮上的力是动力F1， 作用在轴上的力是阻力F2，轮的半径OA就 是杠杆的动力臂L1，轴半径OB就是杠杆的 阻力臂L2。 由杠杆的平衡条件可知：F1×L1= F2×L2 即F×R=G×r
r
R
F
仔细观察，你能发现什么？
轮与轴的关系：
轴不变，轮越 大越省力。 轮不变，轴越 小越省力。
随堂测评： 1B．用滑轮组将重800N的重物提升1.5m，至少要做功 J． 2B．斜面高与斜面长之比为1：6，不计摩擦时，用200N的力可将 重 N的物体拉上斜面．若拉力共做1800J的功，则重物升 高 m． 3A．下列说法中，错误的是（ ） A．任何机械都不能做到既省力又省距离 B．省力的机械必定费 距离，这是功的原理的必然结果 C．功的原理对轮轴是不适用的 D．功的原理对任何机械都无 条件地适用 4C．将同一物体分别沿光滑斜面由A、B、C匀速提升到D处，如图 所示，其整个过程做功分别为WA、WB、WC则三个功的大小关系 是（ ） A．WA＞WB＞WC B．WA＝WB＝WC C．WA＜WB＜WC D．条件不足、无法判断
用力F直接将物体匀速提升h m， F对物体做功 W ＝Gh
F
动力臂为阻力臂的三倍 人利用杠杆将物体匀速提升h m 拉力 F 做的功
G W F s 3h G h 3
W W
使用动滑轮将重2N的物 体匀速提升0.2m．(已知 动滑轮重1N)
用滑轮做 功 W用机械 （J ） 不用滑 轮
斜面
应用功的原理：研究斜面 的省力情况。 斜面是一种省力机械
假设斜面很光滑，无摩擦．
根据功的原理：
W用 W不用
Gh F L F h G F
斜面长是斜面高的几倍，推 力就是物重的几分之一．
要使物作升高相同的高度， 斜面越长越省力．
例3、用一块长5m的木板，搭在离地面1m高 的卡车车厢上，用它把重1000N的货物匀速拉 到车上，若不计摩擦，问人需做多少功？需要 用多大的拉力？ 解：用手直接做的功: W1=Gh=1000N×1m=1000J 通过斜面做的功 W2=FS 由功的原理W2=W1=1000J,即: F=W2/S=1000J/5m=200N
功的原理及应用
——功的原理
做功的两个必要因素是什么？
作用在物体上的力 、物体在力的方向上通过的距离
简单机械的作用是什么？
省力 使用简单机械的作用省距离 改变力的方向
使用简单机械可以省力，或者省距离，能省功吗？
要把这个物体运到高处，有哪些方法？
用手直接把物体提上去．
用杠杆把物体提上去． 用动滑轮或滑轮组
配套练习： 4B、 斜面是生产和生活中经常使用的工具，它可以省 力。把物体放在斜面上向上推动，所施加的推力的大 小与斜面的______和________有关。如果斜面长为4 米，高为1米，把重为500牛顿的重物推到斜面的顶端 时，最少用___牛顿推力，最少做_____焦耳的功。
5C、有光滑斜面长25 米，高5米，把重为1000牛的物 体匀速拉到顶端，则沿斜面向上的拉力为多少牛顿？ 6C、用本身重可以忽略的动滑轮提起50牛的重物，人 对绳做的功是100焦，求动滑轮把物体提起的高度是多 少？