「高中物理難點突破」都有哪些方法求做功?——求做功的五大方法

2020-12-05 中學物理小家

在高中物理必修二《機械能守恆定律》這一章當中,學的第一個概念就是「功」,當中提到一個重要的結論:公式能量轉化的量度。它的意思是:一個力對物體做了多少功,那麼其對應的能量就改變多少。所以要研究能量變化問題,就必須掌握好如何求做功的問題。

人對槓鈴的拉力做功

今天小編就帶領童鞋們,梳理總結一下,高中物理中關於功的各種求法。

誰做功多呢?

1、定義公式法:

就是直接利用功的定義:W=Fscosθ,計算求解。

在求解過程中需要注意的是公式中的θ是力F與位移s之間的夾角,題目中給出的角度可能不是力與位移的夾角,一定要找準力與位移的夾角。

需要指出的是,定義公式法計算做功有一定的局限性,它只能用來求恆力做功。

另外,在恆力做功當中,還涉及到求總功的問題,關於總功的計算,有兩個辦法:

(1)先求合力再求合力做功。(此方法基本不用)

(2)先求每個力做功再求代數和。(幾乎所有的題用此方法求總功)

2、動能定理法:

動能定理是指:合力對物體做的總功,等於物體動能變化量。

公式:

動能定理是高中物理中應用最廣泛的一個規律,而且動能定理還有一個相當不錯的特點,就是其應用範圍廣泛,幾乎沒有任何限制條件。不論是恆力還是變力,不論是直線運動還是曲線運動,都可以用動能定理解決。

應用動能定理計算的是所有力對物體做的總功。

3、力與位移圖像法:

要想使用圖像法求做功,首先得有圖像,所以這個方法只適用於有此圖像的題目。

根據功的公式,如果力的方向與位移的方向相同時,公式可簡化為W=Fs,

所以在圖像中我們可以用圖像所圍成的面積大小,代表功的大小。

比如下圖中的F-x圖像,圖像所圍成的半圓的面積即為力F所做的功。

4、功率定義法:

此方法是利用功率定義式求做功的,即W=Pt,功率與時間的乘積就是功的大小。其優點就是既可以求恆力做功,也可以求變力做功,但是功率必須是恆定的。

5、功能關係法:

因為功是能量轉化的量度,所以要想求功的大小,可以先用其他的方法求出該功對應的能量變化的大小,這個能量變化的大小即為該力做功的大小。

結 束

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