功和功率+高一下学期物理人教版必修第二册

第八章

机械能守恒定律8.1

功和功率高中物理-人教版2026.02.28目录01功02正功与负功03功率04机车启动两类问题新课引入1.概念：物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移。物理学中就说这个力对物体做了功。2.做功的条件：①有力作用在物体上；

②物体在力的方向上发生位移。功L功思考：小车受到哪几个力的作用，每个力都对小车做了功吗？GFNfF重力、支持力不做功，摩擦力做功，Wf=f·LL怎么表示拉力做的功？WF1=F1·LWF2=F2·0①分解力求功FαF2F1②分解位移求功FαL1L2LL1=LcosαL2=LsinαW1=FL1=FLcosαW2=0W=FLcosα功W=FLcosα功的计算1.公式：W=FLcosα力对物体做的功，等于力的大小、位移的大小、力于位移夹角的余弦这三者的乘积。力F：为恒力；位移L：为对地位移；夹角α：为力与位移的夹角，0～1800范围变化。2.功的单位：焦耳符号：J1J=1N×1m=1N·m；1N的力使物体产生1m的位移，做功为1J。3.功是过程量：力在位移上的积累效果；正功和负功GFNαvcosα=0W=0不做功αFvW>0cosα>0正功外界对物体做功；vFαW<0cosα<0负功物体克服外力做功；【例题P78】图8.1-5表示物体在力F的作用下水平发生了一段位移L，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移L的大小都是一样的:F=10N，L=2m。角θ的大小如图所示。功的计算【例题P78】一位质量为60kg的滑雪运动员从高为10m的斜坡自由下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力为50N，斜坡的倾角为30°，运动员滑至坡底的过程中，所受的几个力做的功各是多少?这些力做的总功是多少?功的计算总功的计算通常，物体受到多个力作用时，如何计算合力做的功？法1：先由力的合成与分解或牛顿第二定律求出合力F合，然后由W=F合Lcosα计算；法2：由W=FLcosα计算各个力对物体做的功W1、W2...Wn，然后将各个力所做的功求代数和，即W合=W1十W2十...十Wn；变力做功的计算方法1.将变力做功转化为恒力做功①微元法：力的大小不变，方向变化（如摩檫力，阻力）。【例题】如图所示，某个力F=10N作用在半径R=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，转动一周，这个力F做的总功为（

）

变力做功的计算方法1.将变力做功转化为恒力做功②转换法：关联模型（绳子/杆）α1α2hFF`xWF=F·xx=L1-L2L1L2

变力做功的计算方法1.将变力做功转化为恒力做功③平均值法；力的大小是线性变化的；（弹簧弹力做功）2.利用图像法求变力做功：x1x2L0FF弹=kx

kx2F弹x0kx1x1x23.利用动能定理或机械能守恒定律求变力做功思考与讨论高度为h质量为50kg的学生，分别坐电梯和走楼梯重力做的功相同吗？谁更快？怎样描述这种快？功率1.定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。

2.定义式：3.单位：瓦特，简称瓦，符号是W，1W＝1J/s，1kW＝1000W。4.物理意义：描述力对物体做功的快慢。5.功率是标量常用单位功率LW=FL

平均功率与瞬时功率的比较：①平均功率：表示物体在一段时间内或某一过程中做功的快慢；②瞬时功率：表示物体在某一时刻或某一位置时做功的快慢；①额定功率：机器长时间正常工作时的最大输出功率，机器铭牌上的标称值。②实际功率：机器在工作中实际输出的功率。注意：机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率。功率额定功率与实际功率：【例题P78】一台电动机工作时的输出功率是10kW、要用它匀速提升2.7x104kg的货物，提升的速度将是多大？功率【例题P78】一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，这台抽水机输出的功率至少多大?如果保持这一输出功率，半小时内能做多少功?功率【优化学案】甲、乙两个质量相同的小球，在距地面相同的高度处，以不同的初速度水平抛出，速度v甲:v乙=2:1，不计空气阻力，下列说法正确的是()A.从抛出到落地的过程中，重力对甲球做功的平均功率比对乙球的大；B.从抛出到落地的过程中，重力对两球做功的平均功率相等；C.落地时，重力对甲球做功的瞬时功率比对乙球的大；D.落地时，重力对乙球做功的瞬时功率比对乙球的大；B功率机车启动两类问题恒定功率启动：

P额一定但v要增加F牵减小牛二定律F牵-F阻=maa减小当F牵=F阻时a＝0，v达到最大

保持vmax匀速直线F阻

F牵

机车启动两类问题恒定功率启动图像分析：vmvt0机车启动两类问题恒定加速度启动：

v增加当P=P额时，保持P额继续加速v继续