初中物理质量等于啥(初三物理功是什么)(1)

在研究杠杆、滑轮以及轮轴这些简单机械的时候,你有没有注意到它们的共同特点?使用它们的时候,要想省力,你的手就要多移动距离,反过来,要想省事少移动距离,你就要多费力气。力与距离捆绑在一起,不可能同时都省。而且,想只用几分之一的力,就要移动几倍的距离;反过来,想只移动几分之一的距离,就要用几倍的力。——这意味着力与距离的乘积是个省不了的定数,这就是功!

从下面这个例子可以看出,功,在一定程度上表示工作量的多少。

把一摞书搬到书架上,力气大的同学,可以一下子把它们捧上去,省事儿;力气小的同学,一下子搬不动,需要分几次,费时费事儿。但是,不管你采取那种方法,工作量都相同,计算下来,做的功一样多。这就和我们用杠杆还是用滑轮或者什么也不用就直接用手来提升重物一样。

有的同学对于功的计算要与力相乘的距离,一定要用物体在力的方向上通过的距离感到奇怪。对于搬书这个例子,我们可以从这个角度思考。假设书架子的搁板光滑,你把书沿竖直方向搬上搁板,然后再让它在搁板上水平滑到需要到达的位置,它只要有一点点很小的速度就会自动地移过去。就完成这一工作而言,需要做的功只等于所用的力乘以书在力的方向通过的距离。

功,作为工作量,表示力作用的一种效果。什么样的效果呢?搬书这个例子,是将重物移高的效果。物体越重、提得越高,我们会越感到害怕。怕什么?怕它掉落下来,砸着我们。因为越重的物体、搬到越高的地方,万一砸下来,它的破坏性或者说它的破坏能力会越大。如果让重物依靠一点点速度沿光滑的水平地面自动地移动,移得再远,我们也不担心它有什么破坏性。同样是重物移动,前一种情形,我们对它做了很大的功,它具有了很大的破坏能力;后一种情形,我们没有对它做功,它没有获得很大的破坏能力。物体获得的这种破坏能力是外力对物体做功的结果。

有的同学立刻会想到与前面重物靠一点点速度沿光滑水平地面移动不同的情形。如果我们是推着重物沿光滑的水平地面前进,也就是对物体做功了,用的力大、前进的距离远,也就是说对物体做的功多,物体也会获得很大的破坏能力。

物体的这种破坏能力叫能量。当然能量不一定总是起破坏作用的。我们听说过的原子能也是一种能量,用做原子弹破坏作用巨大,但是我们也可以用它发电,那就是起建设作用了。

物体升高获得的叫重力势能,物体速度加快获得的叫动能。还有其他做功使物体获得能量的情形。例如,拉伸弹簧,我们肯定也要做功,伸长的弹簧特别是很硬的需要用很大的力才能把它拉伸开来的弹簧,同样很可怕,它获得的能量叫弹性势能。

如果我们是推着重物沿粗糙的水平地面前进,推力与阻力相等,重物速度没有增加,我们也对物体做功,用的力也大、前进的距离也远,但是物体不会获得很大的动能,那我们这个过程做功的效果是什么呢?有的同学会由地面粗糙想到,这一过程产生了热,重物和地面都要发热的,做的功越多,产生的热也越多。这也是一种能量,它的物理名称不太好记,叫内能。

还有另外一种情形。当我们说力可以改变物体的运动状态时,有一种情形是不改变物体速度的大小,只改变物体速度的方向。例如,太阳对地球的引力,让地球始终绕着自己运动。这种情形,力的方向总是与物体与动的方向垂直,也就是说,物体没有在力的方向上发生运动,因此,力不对物体做功,物体的动能也不会增大。

不过,当我们推动发电机的时候,发电机的转子(发电机机芯转动的部分)也是在转,但是,我们是要用力对它做功的,发电机对外输送的电能就是做功的结果。

能量,将是我们本学期研究的主要内容。

[建议]

看过这篇文字后,把功这一节的内容再仔细读一遍,特别是各个实际例子,就自己形成的对功的新认识与其他同学交流。

花点时间,把第十二章整章预习一下。欢迎关注中学高分宝典

,