功和功率高一下期物理人教版（2019）必修第二册

第八章

机械能守恒定律第1节

功和功率在初中我们已经学过功的初步知识，如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？sFW=FS力F对物体所做的功等于力的大小与物体移动距离的乘积。如图甲所示物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，求力F对物体所做的功。思考：如果物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。s这时应当怎样计算功呢？Fα1.理解功的定义以及进行功的计算2.掌握功率的定义，理解功率和速度的关系、区分平均功率、瞬时功率3.掌握机车启动的基本分析思路Fα建立物理模型FαF2F101分解力求功lFαFαWF1=F1·lWF2=F2·0位移方向上的力建立物理模型02分解位移求功Fll1l2αl1=lcosαl2=lsinαW1=Fl

1=FlcosαW2=0W=Flcosα力方向上发生的位移1.功的计算

一、功W=FlcosαF必须为恒力

L是对地的位移

α是F、L正方向间的夹角2.单位

焦耳（简称：焦——符号：J）１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·mFFlαα二、功的正负力不做功W=0拉力做正功W＞0拉力做负功W＜0功是标量，没有方向，但有正负。二、功的正负负功的物理意义:正功的物理意义:表示该力是动力，促进物体运动；表示该力是阻力，阻碍物体运动。功是能量转化的亮度使物体能量增加使物体能量减少三、外力的总功1.分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：2.先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：W总=F合Lcosα1、物理意义：表示力对物体做功的快慢2、定义：功W与完成这些功所用的时间t的比值3、公式：比值定义法4、标量：表示做功的过程中能量转移或转化的快慢5、单位：N.m/sJ/sW（瓦特简称瓦）詹姆斯·瓦特JamesWatt，1736年1月—1819年8月英国发明家，第一次工业革命的重要人物。1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。他开辟了人类利用能源新时代，使人类进入“蒸汽时代”。1KW=103W1KW是功率的单位，1KW·h呢？四、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计算的是平均功率，当t趋于0时才表示瞬时功率例：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s，求这段时间拉力F做功的功率。平均功率和瞬时功率额定功率和实际功率1.额定功率：是指机器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。五、机车启动1.以恒定功率启动由P＝F牵v知P一定时，v增大时，F牵减小，由知，加速度a减小，当F牵=f阻时，a=0，v最大。即：在额定功率下，物体做加速度减小的加速运动，最终匀速运动。F牵f阻2.以恒定加速度启动当P<P额，F牵一定时，由知，a恒定，机车做匀加速直线运动，速度v增大，由P=Fv知，P增大；即：先匀加速,再变加速,最后匀速。F牵f阻达到P额时，

F牵>f阻，保持P额继续加速，机车做变加速直线运动。当F牵=f阻，a=0，v最大。1.如图所示，小明用与水平方向成角θ的轻绳拉木箱，绳中张力为F，沿水平地面向右移动了一段距离L，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，木箱质量为m，木箱受到的（）A．支持力做功为B．重力做功为mgLC．拉力做功为FLD．滑动摩擦力做功为D2.质量为m的物体，静止在倾角为θ斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示。已知斜面运动过程中物体相对斜面始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．合力对物体做功为零B．重力对物体做功为mgLtanθC．物体克服摩擦力做功为mgLsinθD．支持力对物体做功mgLsinθA3.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v—t图象如图2所示．已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则(

)A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功