高一物理功功率学案中学教育中考_中学教育-中学课件.pdf

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1、名师精编 欢迎下载 功和功率 知识目标 一、功的概念 1、定义：一个物体受到力的作用，并在 发生一段 ，则力对物体做了功。2.做功的两个必要因素：和 3、公式：W Fxcos（为 F与 x 的夹角）说明：恒力做功大小只与 F、x、这三个量有关与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关，也与物体运动的路径无关 重点提示：此公式只适用恒力做功的计算，x 是物体相对地面的位移 4.单位：焦耳（J)1 J1Nm.5.功是标量，没有方向，但是有正负 正功表示 做功，负功表示 做功 当 0a900时 W 0，力对物体做正功；当=900时 W 0，力对物体不做功；当 9001800时 W 0

2、，力对物体做负功或说成物脚体克服这个力做功，这两种说法是从二个角度来描述同一个问题 重点提示：功的正负不表示功的方向（功是标量无方向），也不表示功的大小 二对公式 W Fxcos应用中的注意点 规律方法 1.W Fxcos 是恒力做功的计算式，对变力做功的计算不适用，因此每当使用 W Fxcos计算功时，要先弄清恒力做功还是变力做功。例：竖直上抛一小物体，受到大小不变的空气阻力 f，上升的最大高度为 h,则从抛出到落回抛出点的整个过程中阻力做功为多少？2.什么力做功：在研究问题时，必须弄明白是什么力做的功如图所示，在力 F 作用下物体匀速通过位移 x 则力做功 Fxcos，重力做功为零，支持力

3、做功为零，摩擦力做功Fxcos，合外力做功为零 3.公式 W Fxcos 中的 x 是物体相对地面的位移，而不是相对于和它接触的物体的位移，严格的讲 x 是力的作用点对地的位移 例：如图所示，在恒力 F的作用下，物体通过的位移为 x，则力 F做的功为 名师精编 欢迎下载 例：如图所示，质量为 m的物体，静止在倾角为的粗糙的斜面体上，当两者一起向右匀速直线运动，位移为S时，斜面对物体m的弹力做的功是多少？物体m所受重力做的功是多少？摩擦力做功多少？斜面对物体 m做功多少？4.正功和负功的判断（1）若物体做直线运动，由力和位移夹角来判断较方便 （2）若物体做曲线运动，利用力和速度的夹角来判断做正功

4、，做负功。因为此时的速度方向很容易确定，总沿切线方向。规律方法 1、功的计算方法 1.由公式 W=Fx cos求解 两种处理办法：W等于力 F乘以物体在力 F方向上的分位移 xcos,即将物体的位移分解为沿 F方向上和垂直 F方向上的两个分位移 x1和 x2，则 F做的功 W F s1Fxcos.W等于力 F在位移 x 方向上的分力 Fcos乘以物体的位移 x，即将力 F分解为沿 x 方向和垂直 x 方向的两个分力 F1和 F2，则 F做功 W=F1xFcosx.2、多个力的总功求解 用平行四边形定则求出合外力，再根据 wF合xcos 计算功注意应是合外力与位移 x间的夹角 分别求各个外力的功

5、：W1F1 xcos 1，W2=F2xcos 2再求各个外力功的代数和 【例】物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平右的恒力 Fl，经 ts 后撤去 F1，立即再对它施一水平向左的恒力 F2，又经 ts 后物体回到原出发点，在这一点过程中，Fl、F2分别对物体做的功 W1、W2间的关系是（）A.W1=W2；B.W22 W1；C.W23W1；D.W2=5 W1；3、做功求解的典型情况 作用力和反作用力的做功 作用力与反作用力同时存在，作用力做功时，反作用力可能做功，也可能不做功，可能做正功，也可能做负功，不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相反，就一定有作用力、反作用力的功数值相等，一正一负

6、所以作用力与反作用力做功不一定相等 【例 5】以下说法正确的是（）A摩擦力可以对物体做正功 B摩擦力可以使物体的速度发生变化，但对物体不做功 C作用力与反作用力做功一定相等 D一对平衡力做功之和为零 的两个必要因素和公式为与的夹角说明恒力做功大小只与这三个量有关与物体是否还受其他力物体运动的速度加速度等其他因素无关也与物体运动的路径无关重点提示此公式只适用恒力做功的计算是物体相对地面的位移单位焦耳功负功或说成物脚体克服这个力做功这两种说法是从二个角度来描述同一个问题重点提示功的正负不表示功的方向功是标量无方向也不表示功的大小二对公式应用中的注意点规律方法是恒力做功的计算式对变力做功的计算不用因

7、此每则从抛出到落回抛出点的整个过程中阻力做功为多少什么力做功在研究问题时必须弄明白是什么力做的功如图所示在力作用下物体匀速通过位移则力做功重力做功为零支持力做功为零摩擦力做功合外力做功为零公式中的是物体相对名师精编 欢迎下载 摩擦力的做功 A、静摩擦力做功的特点（1）静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。（2）相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的代数和总为零。B,滑动摩擦力做功有以下特点：1）滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，当然也可以不做功。2）一对滑动摩擦力做功的过程中，转化为内能的值等于滑动摩擦力与相对滑动距离的乘积。即：Wf=fx 例：如图所示，物体沿弧形轨道

8、滑下后进入足够长的水平传送带，传送带顺时针匀速转动，A 是圆弧形轨道的最低点。（1）传送带对物体做功情况可能是 （）A.始终不做功 B.先做负功后做正功 C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功（2）在 A 点物体的速度为 v0，传送带的速度为 v，若 v0v,当物体相对传送带静止时，传送带转过的长度为 l,而物体距 A 点为 L，则摩擦力 f 对物体做的功为 （）A.大于-fl B.等于 fl C.等于-fl D.等于-f(L-f)2 功率 知识目标 一、功率的定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率，它表示 二、单位：瓦（w），千瓦（kw）；三、标量 四、公式:PW t Fv 1PW

9、t 所求的是这段时间内 功率 2PFv 当 v 为 时为平均功率，当 v 为 时为瞬时功率 3PFv 应用时，F、v 必须同向，否则应分解 F或 v，使二者同向这里的 P=Fv实际上是Fvcos、为 F、v 夹角 4我们处理问题时必须清楚是哪一个力的功率，如一个机械的功率为 P，这里指的是牵引力的功率，不可认为是机械所受合外力的功率 五、发动机铭牌上的功率，是额定功率，也就是说该机正常运行时的最大输出功率，该机工作时输出功率要小于或等于此值 1.额定功率：机械长时间 而不损坏机械 输出功率 2.实际功率：机械 时的输出功率，实际功率可以小于或等于 的两个必要因素和公式为与的夹角说明恒力做功大小

10、只与这三个量有关与物体是否还受其他力物体运动的速度加速度等其他因素无关也与物体运动的路径无关重点提示此公式只适用恒力做功的计算是物体相对地面的位移单位焦耳功负功或说成物脚体克服这个力做功这两种说法是从二个角度来描述同一个问题重点提示功的正负不表示功的方向功是标量无方向也不表示功的大小二对公式应用中的注意点规律方法是恒力做功的计算式对变力做功的计算不用因此每则从抛出到落回抛出点的整个过程中阻力做功为多少什么力做功在研究问题时必须弄明白是什么力做的功如图所示在力作用下物体匀速通过位移则力做功重力做功为零支持力做功为零摩擦力做功合外力做功为零公式中的是物体相对名师精编 欢迎下载 规律方法 功率的计算

11、方法 1.首先明确要计算那个力的功率，以及要求的是瞬时功率还是平均功率 2.平均功率的计算：PW t 计算或 p=Fvcos，其中 v 为平均速度。3.瞬时功率：p=Fvcos求瞬时功率，v 必须为为瞬时速度 【例 1】如图所示，质量为 lkg 的物体与平面间摩擦系数=0l（g 取 10m s2），在 2 N水平拉力作用下由静止开始运动了 2s，求这段时间内拉力、摩擦力、重力、支持力的平均功率及 2s 末的即时功率各为多少？点评：（1）明确是什么力做功功率；（2）清楚是平均功率还是即时功率【例 2】如图所示，质量为 m的物体沿高为 h 的光滑斜面滑下到达底端时重力的即时功率为多少？P=mgsi

12、n gh2 点评：做题时注意力跟速度的夹角【例 3】一个小孩站在船头，按应当为图 515 两种情况用同样大小力拉绳，经过相同的时间 t（船未碰撞），小孩所做的功 W1、W2及在时间 t 内小孩拉绳的功率 P1、P2的关系为（）AW1W2，P1=P2 BW1W2，P1P2 CW1W2，P1P2 DW1W2，P1=P2 例 4】长为 L的细线一端固定在 O点，另一端系一质量为 m的小球，开始时，细线被拉直，并处于水平位置，球处在 0 点等高的 A位置，如图所示，现将球由静止释放，它由 A运动到的两个必要因素和公式为与的夹角说明恒力做功大小只与这三个量有关与物体是否还受其他力物体运动的速度加速度等其

13、他因素无关也与物体运动的路径无关重点提示此公式只适用恒力做功的计算是物体相对地面的位移单位焦耳功负功或说成物脚体克服这个力做功这两种说法是从二个角度来描述同一个问题重点提示功的正负不表示功的方向功是标量无方向也不表示功的大小二对公式应用中的注意点规律方法是恒力做功的计算式对变力做功的计算不用因此每则从抛出到落回抛出点的整个过程中阻力做功为多少什么力做功在研究问题时必须弄明白是什么力做的功如图所示在力作用下物体匀速通过位移则力做功重力做功为零支持力做功为零摩擦力做功合外力做功为零公式中的是物体相对名师精编 欢迎下载 最低点 B的过程中，重力的瞬时功率变化的情况是（）A.一直在增大 B.一直在减小

14、 C.先增大后减小 D.先减小后增大 3、汽车起动问题分析【例 5】质量为 lkg 的机械与平面间摩擦力 f=2N，其额定功率为 12 W，要使它以 alms2的加速度做匀加速直线运动，问做这种运动的最长时间为多少？其 V-t图像为：其 V-t图像为：O A B 的两个必要因素和公式为与的夹角说明恒力做功大小只与这三个量有关与物体是否还受其他力物体运动的速度加速度等其他因素无关也与物体运动的路径无关重点提示此公式只适用恒力做功的计算是物体相对地面的位移单位焦耳功负功或说成物脚体克服这个力做功这两种说法是从二个角度来描述同一个问题重点提示功的正负不表示功的方向功是标量无方向也不表示功的大小二对公

15、式应用中的注意点规律方法是恒力做功的计算式对变力做功的计算不用因此每则从抛出到落回抛出点的整个过程中阻力做功为多少什么力做功在研究问题时必须弄明白是什么力做的功如图所示在力作用下物体匀速通过位移则力做功重力做功为零支持力做功为零摩擦力做功合外力做功为零公式中的是物体相对名师精编 欢迎下载 机车的两种启动方式：（1）以恒定功率启动：（2）以恒定加速度启动，无论是哪一种启动方式，最后都会达到一个最大速度，这个最大速度也是解决此类问题的突破口，也就是说，解决此类问题，首先应该将目光聚焦到最大速度的时候，而在常见的问题中，又往往会以这样的一些字眼来加以暗示：“达到匀速”、“匀速行驶时”等 例 1：起重

16、机将质量 m=5103kg 的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度 a=0.2m/s2,当起重机输出功率达到允许的最大值时，保持该功率直到重物做 v=1.02m/s 的匀速运动，不计额外功。求：（1）起重机允许输出的最大功率（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第 2 秒末的输出功率 例2、额定功率为80kW 的汽车，在平直的公路上行驶，行驶的最大速度为20ms，汽车的质量 m=2000kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度 a=2ms2，运动过程中阻力不变。求：（1）汽车所受的阻力有多大？（2）匀加速运动的时间多长?（3）3s 末汽车的瞬时功率多大?

17、的两个必要因素和公式为与的夹角说明恒力做功大小只与这三个量有关与物体是否还受其他力物体运动的速度加速度等其他因素无关也与物体运动的路径无关重点提示此公式只适用恒力做功的计算是物体相对地面的位移单位焦耳功负功或说成物脚体克服这个力做功这两种说法是从二个角度来描述同一个问题重点提示功的正负不表示功的方向功是标量无方向也不表示功的大小二对公式应用中的注意点规律方法是恒力做功的计算式对变力做功的计算不用因此每则从抛出到落回抛出点的整个过程中阻力做功为多少什么力做功在研究问题时必须弄明白是什么力做的功如图所示在力作用下物体匀速通过位移则力做功重力做功为零支持力做功为零摩擦力做功合外力做功为零公式中的是物体相对