功的定义及其在物理题中的五种典型求法

2012年04月21日，分类：高中物理研究；标签归档: 高中物理学习

高中物理是在高一下学期中期讲功的相关概念的。在这里笔者把功的定义与计算方法给大家做一个总结。

功的定义：力的空间积累效应，其定义式为W=Fscosθ。其中θ是F与s的夹角。

功的定义及其在题目中的五种典型求法

功与位移相对应，通常这个位移是以地面为参考系的（当然位移总是和时间相对应）。

在大量的物理题目中涉及到的功、能的计算。“某个力做的功”的求法仅有如下5种：

（1）按照功的定义求功。即：W=Fscosθ。在高中，这种方法只适用于恒力做功。一般在计算的时候是把F向s投影。这种方法也可以说成：功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。

（2）用动能定理W=ΔE_k求功。当F为变力时，往往用这种方法求功。文章源于王尚物理博客典型的应用，便是汽车爬坡的模型。这里用动能定理计算求得的功是该过程中外力对物体做的总功之和（在计算的时候注意正、负性）。

（3）利用F-s图象或P-v图象曲线下的面积求功（一定注意x轴下方的问题）。

（4）利用功与功率的关系（W=Pt）计算，一般P为恒量；或为分段恒量，当然这时要分段计算。

（5）用系统的能量守恒或功能关系来求，这个求法里面要讲解的知识很多，就不在这里逐一说明了。要是有问题，请查看功能关系。

还有一种求法，那就是利用微积分来求，在数学上求功的公式为W=∫Fdx；注意，这里的F与dx是一条直线上的。

也许看到本文的很多高三同学会发现，原来关于功的概念还有这么多知识和可总结的地方。这说明我们的课本内容还有待我们进一步飞分析。复习过程中，如何把物理题中的概念回归课本是一个学问。

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