省功与省力

王颖婕

【摘要】 在进行学习的过程中，物理学科是一门应用性较强的学科，其因为和实际生活联系十分密切，因此我们在学习的过程中就应该就可以讲物理知识和生活联系起来，注重自身的物理学科的探究能力的培养以及自身热爱物理、细心观察生活的习惯。本文从高中重要的物理概念“功”和“力”的概念的角度出发，对省功和省力两者之间的关系做出了一些探讨，希望各位老师加以斧正。

【关键词】 高中物理 功 力 省功 省力 概念分析

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2018）01-176-01

0

在分清省功和省力之间的关系，就应该先应该分清这两个概念然后进行深入的探讨，不应该对两个概念存在误区，因为如果有误区的话，就会很难的进行进一步的学习，并且对自身进行习题解析的过程也很难去加深理解。在高中物理学习的过程中，利用功能关系来解决力学问题是我们常用的解题方法，因此，在学习过程中更应该掌握最基本的解题方式。特别是曲线运动以及变力作用下物理运动的问题，功能问题都是解决这类为题的重要手段，因此在这种问题上，应该良好的进行分析和解决。

一、“功”和“力”的概念

（一）“功”的概念

功是指如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对这个物体做了功。在物理学科中，功是表示力对位移的积累的物理量，因此这种物理量和机械能很相似，但又存在不同。功是标量，其在国际上的单位为焦耳。换算关系是：1J=1N·m=1kg·m2·s-2.在这里有必要说明的是，如果一个力作用在物体上了，物体在这个力的方向上位移了，才能说力做了功，但是这个物理上有力的存在，却不一定会做工。在我们高中物理的学习中，很明显的一个例子就是在匀速圆周运动中，向心力由于其的方向是指向圆心的，但是物理却是围绕圆周做运动，没有在力的方向上作用，这就导致了向心力没有做功。从另一个角度来讲，因为在匀速圆周运动的过程中，物理的动能没有发生变化，因此就没有做功。又比如，放在桌子上的文具，尽管它受到桌子对他向上的支持力以及向下的重力，但是他没有在力的方向上没有位移，因此就没有做功。功的概念是和力相关的，因此想要进行省功的概念理解，就必须理解功的物理定义。

（二）“力”的概念

力在高中物理中是指物理对物理之间的作用，称之为力，力是不可能脱离物体而单独存在的，两个不直接接触的物体之间也有可能产生相互的作用力，比如万有引力。力作用在物体上的效果是可以让物体的运动状态发生改变的同时还能让物体的形态发行改变。力具有其重要的三要素：力的大小、力的方向以及力的作用点。力的大小表示的是物体之间相互作用的强弱程度，而力的方向则是指力的作用线在空间中的方位和指向，力的作用点这是指物体之间相互作用的位置所在。力是矢量，是具有方向的，在力的表示过程中，是需要标出力的方向以及力的作用点的。就如上文所提到的课桌上的文具，其受到两个力的作用，重力和支持力，这两个力达到了平衡，文具才会静止在桌子上。这两个力是大小相等、方向相反并且作用在一条直线上的。

二、省功与省力

（一）省功不省力

功是力和力的方向上距离的成绩，在探讨省功不省力的时候，就首先假设一个物体A在力F1的作用下在力的方向上进行了位移s，这时，力的做功为w=f1*s，这个时候，我们假设力不变的情况下，如果功w减少，那么相应的物体位移的距离也就会减小。因此，我们可以得出省功是在位移距离减少的情况下才能达到省功。根据公式w=fs，你如果用更大的力，在省功的条件下，那么用的力所作用的距离就会越短，就像我们日常骑自行车一样，蹬一圈走10米和蹬一圈走20米所用的力是不一样的，显然，等一圈走20米所用的力更大，做的功也就更多。

（二）省力不省功

在进行完省功的假设之后，我们也应该进行省力的假设，能不能在省力的背景下做到该做的功呢？假设一个物体B，在力F2的作用下在力的方向上进行了位移L，这是，力的做功为w=f2*L，我们假设功不变的情況下，想要达到相同的位移距离，就需要一样大小的力，这就说明力和功是相互作用的，但是在实际生活中，可以利用机械做到省力，却做不到省功。在机械运动中，怎样的机械都是不可能圣公的，但是可以省力或者费力，比如省力杠杆，费力杠杆以及等比档杆等等。

（三）省力与省功

在日常生活中，我们可以确定的是任何机械都是不省功的，功就是力和物体下力方向上位移的成绩，因此，省距离的话就要在功一定的情况下用处更大的力，省力的话就要在功一定的情况下位移出的距离更长。我认为，任何机械都不省功的含义有两层：第一层是“等于”，即是在人们使用机械时所做的功等于人们不使用机械时所做的功，两者之间的功相等，也就是说不省力也不费功。但是再简单机械中，摩擦力以及机械自身的重力都可以忽略不计的情况下，这个规律是可以成立的。第二层是“大于”，也就是说使用机械时所做的功大于人们不使用机械时所作的功。这种情况下，不省功反而会费功。这是指大部分情况下，机械锁克服自身重力和摩擦力做的功不能忽略不计，因此就会大于人们不适用机械时所做的功。但是省力则是和功息息相关的，省力是要比不省力多出移动距离的，并且功的大小总不变。

结语

在进行学习的过程中，一定要学会积极地探究来实现自身物理探究能力的提升，物理学科是需要不断的深入理解和学习的，因此省力和省功都是相对的，人们可以利用机械来进行省力，让工作更有效率，但是省功却是不能做到的，因为物体在力的作用下达到的位移说做的功是不变的，因此在外部条件的限制下，只能做到省力，而做不到省功。

[ 参 考 文 献 ]

[1]王妮.高中物理“功”教学探讨[J].教育参考.2016.

[2]赵鎷碧做“功”与做“工”.[J].教育.2017.endprint