【公开课】功与功率+课件高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

功与功率2.做功的两个必要因素：

物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位移，则该力对物体做了功。1.功的定义：（1）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上发生一段位移一、功

如果物体在力的作用下能量发生了变化，这个力一定对物体做了功。请依据做功的两个要素，举例生活中哪些情况下力做功，那些情况下力不做功lAB（1）当F与l同方向时:l（2）当F与l不同方向时，W=？ABFF3.功的计算公式：FαFαF1F2也可以对位移进行分解

①F是作用在物体上的某个力（如G、N、f等），但必为恒力②l是物体在F的作用下发生的位移③α是矢量F和l的夹角，α为0～180°

力对物体做的功只与F、l

、α三者有关，与物体的运动状态等因素无关。（3）对公式的理解：（4）功是标量，（5）功的单位：但功有正负之分。在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是JD例2.一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是（）A.2000J

B.1000J

C.16J

D.无法确定二、正功和负功1.当α＝0°时

cosα＝1，2.当0°＜α＜90°时，cosα＞0，W＞0，力对物体做正功，该力为物体前进的动力。3.当α＝90°时，W＝0，力对物体不做功4.当90°＜α≤180°时，cosα＜0，W＜0，力对物体做负功，该力成为物体前进的阻力，往往说成“物体克服某力做功”。

v0v0m1.滑动摩擦力一定做负功吗?MSMSmMv0m滑动摩擦力f对m做负功

W1=-fSm滑动摩擦力f对Ｍ做正功W2=fSM滑动摩擦力对滑块做负功滑动摩擦力对桌不做功滑动摩擦力可做正功，可做负功，还可不做功三、摩擦力做功FAB2.静摩擦力一定不做功吗?A和B相对静止,一起加速运动静摩擦力对A做负功W=-fS静摩擦力对Ｂ做正功Ｗ＝fS一对静摩擦力作功之和必定为零3.作用力和反作用力做功一定是大小相等,正负相反吗?SNSN作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正负也不一定相反注意：①讲“功”一定要指明是哪个力对哪个物体做的功。②摩擦力做功讨论:③作用力与反作用力做功之和不一定等于零(滑动或静摩擦力)Wf>0Wf=0Wf<0f为动力f不是动力,也不是阻力f是阻力WF+WF´0WF+WF´0WF+WF´0>=<四、几个力做功的计算

例.如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右移动的位移为s，求各个力对物体做的功是多少；各个力对物体所做功的代数和是多少；物体所受的合力是多少；合力所做的功是多少？αFFNfGs解：重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为90°；F所做的功为：W1＝Fscosα，滑动摩擦力f所做的功为：W2＝fscos180°＝－fs各个力对物体所做功的代数和为：W=W1+W2=(Fcosα－f）s根据正交分解法求得物体所受的合力F合=Fcosα－f，合力方向向右，与位移同向；合力所做的功为：W＝F合scos0°＝（Fcosα－f）s

当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用什么方法来求解？①求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。（

为合力与位移方向的夹角）例4.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速滑下，在通过位移s的过程中(

)A.重力对物体做功mgsB.重力对物体做功mgssin

C.支持力对物体做功mgscos

D.摩擦力对物体做正功，数值为mgssin

B思考建筑工地上有三台起重机将重物吊起，下表是它们的工作情况记录：(1)三台起重机哪台做功最多？(2)哪台做功最快？怎样比较它们做功的快慢呢？五、功率1.定义：功W与完成这些功所用的时间t的比值2.物理意义：表示力对物体做功的快慢3.公式：P＝tW比值定义法4.单位：W（瓦特简称瓦）5.标量：表示做功的过程中能量转移或转化的快慢1W＝1J/s例1、一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动，(g取10m/s2)①第1s内下落的位移是多少？②这1s内重力对物体做多少功？③第2s内物体下落的位移是多少？④这1s内重力对物体做多少功？⑤前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大？⑥这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？（5m）（50J）（15m）（150J）（P1=50W；P2=150W）（P3=100W）思考：通过计算不同时间段的功率，说明什么？即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。六、平均功率和瞬时功率1.平均功率：描述一段时间内做功的平均快慢2.瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢P＝tW当t趋于0时才表示瞬时功率例2.如图所示，一物块在拉力F的作用下，以速度V匀速向右运动，经过t时间通过的位移为l，求这段时间拉力F做功的功率。P＝tW

P＝t

l=vt

七、功率与速度的关系力的大小速度的大小力的方向与速度方向的夹角当v为瞬时速度是，P为瞬时功率；当v为平均速度是，P为平均功率。1.求平均功率2.求瞬时功率P＝tW

(比较常用)（v是平均速度）

（v是瞬时速度）例3.甲乙两台起重机分别以V甲=0.2m/s和V乙=0.1m/s的速度匀速提升同重的物体，使两物体都升高12m，则（）

A.

甲做的功多，甲的功率大

B.

乙做的功多，乙的功率大

C.

甲乙做功一样多，甲的功率大

D.

甲乙做功一样多，乙的功率大C例4.已知质量为m的物体从高处自由下落,经时间t,重力对物体做功为

,t时刻重力对物体做功的瞬时功率为

.

八、额定功率和实际功率1.额定功率：是指机器在长时间正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。2.实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。3.注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际