第節(jié)1功與功率高中物理必修第二冊第八章1.理解功的概念，掌握功的計算式。2.知道功是標(biāo)量，理解正功、負(fù)功的含義，知道幾個力對物體所做的總功，是各個力分別對物體做功的代數(shù)和。3.理解功率的概念，會運用極限思想得到瞬時功率表達(dá)式P=Fv，關(guān)注生產(chǎn)生活中常見機械做功、功率大小及其意義。4.能分析汽車發(fā)動機功率一定時，牽引力與速度之間的關(guān)系，并能分析、解釋實際生活中的現(xiàn)象。學(xué)習(xí)目標(biāo)引入起重機豎直提升重物時，重物運動的方向與力的方向一致，則力對物體做的功為力的大小與重物移動距離的乘積。更普遍的情形是物體運動的方向與力的方向不一致，例如馬拉雪橇?xí)r拉力方向和雪橇運動方向間有一個角度。這時應(yīng)當(dāng)怎樣計算功呢？

一、功F結(jié)論：lFF⊥F∥F

其中

為力的方向與位移的方向之間的夾角方案1：分解力方案2：分解位移結(jié)論：Fll⊥l∥F

其中

為力的方向與位移的方向之間的夾角一、功1、定義：力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移的夾角余弦這三者的乘積.3、單位：國際單位：焦耳（J）1J=1N×1m=1N·m2、公式：（適用于恒力做功）4、標(biāo)量：遵從代數(shù)運算法則。

①力必須是恒力②功一定要指明是哪個力對物體做的功注意：功的一般表達(dá)式運用要注意兩點一、功二、正功和負(fù)功1、如何判斷力的方向與位移的方向之間的夾角？（1）將力矢量的箭尾移到位移的起點上。（2）將力向位移方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)力與位移重合時，力所轉(zhuǎn)過的較小的角度就是力與位移方向的夾角。lF夾角：π-α（3）當(dāng)時,W

<0，力對物體做負(fù)功,或說成物體克服這個力做功.（1）當(dāng)時,W>0，力對物體做正功；（2）當(dāng)

時,W

=0，力對物體不做功；

2、正功和負(fù)功（2）先求出各個力所做的功，再求其代數(shù)和．（1）先求出這幾個力的合力F的大小和方向，再求合力F

所做的功，即為總功．

3、求總功的方法二、正功和負(fù)功例一個質(zhì)量150kg的雪橇，受到與水平方向成37°角的斜向上方的拉力，大小為500N，在水平地面上移動的距離為5m，物體與地面間的滑動摩擦力100N，cos37°＝0.8。求：力對雪橇所做的總功。雪橇在水平地面上移動，受力情況如圖所示重力與支持力沿豎直方向，不做功拉力F對物體做功為W1=Flcos37°=2000J摩擦力F阻對物體做功為負(fù)功W2=-F阻l=-500J力對物體所做的總功為二者的代數(shù)和，得

W=W1＋W2=Flcos37°—F阻l

=1500J即：力對雪橇做的總功為1500J解法一：雪橇在水平地面上移動，受力情況如圖所示此時的合力為水平方向，即

F合=Fcos37°—F阻=300N物體所受的合力F合對它做的功為

W=F合l=1500J即：力對雪橇做的總功為1500J解法二：例一個質(zhì)量150kg的雪橇，受到與水平方向成37°角的斜向上方的拉力，大小為500N，在水平地面上移動的距離為5m，物體與地面間的滑動摩擦力100N，cos37°＝0.8。求：力對雪橇所做的總功。三、功率4.單位:瓦特（W）3.物理意義：表示力對物體做功快慢的物理量。(單位時間做功的多少)1.定義：力對物體做的功W跟完成這些功所用時間t的比值叫功率2.定義式：5.功率是標(biāo)量，且無負(fù)值。功率與速度的關(guān)系P＝Fvcosα（1）平均功率：描述在一段時間內(nèi)做功的平均快慢(2)瞬時功率：表示在某一時刻做功的快慢平均功率和瞬時功率P＝Fvcosα當(dāng)F和v

方向相同時，公式P=Fv（平均速度）（瞬時速度）三、功率汽車在行駛的過程中，發(fā)動機的最大功率等于額定功率。

汽車功率汽車的牽引力汽車的瞬時速度汽車加速運動的情況有兩種：1、以額定功率P額啟動;2、在恒定的牽引力F作用下勻加速啟動。汽車的啟動三、功率瞬時速度V↑牽引力F↓加速度a↓

結(jié)論：在額定功率下，當(dāng)汽車做勻速運動時，速度最大。以額定功率P額啟動汽車的啟動：三、功率加速度a一定速度vv=at牽引力不變達(dá)到最大速度vm功率PP<P額，繼續(xù)勻加速VFa

保持P額繼續(xù)加速達(dá)到P額時F>f

以恒定的牽引力F啟動2、當(dāng)F=f時速度最大1、先勻加速再變加速最后勻速變加速直線運動勻速直線運動汽車的啟動：三、功率0～t1階段，機車勻加速v增大P增大t1時刻，機車達(dá)額定功率t1～t2階段，機車以額定功率繼續(xù)加速，同情況1v增大，F(xiàn)減小，一直到a=0汽車的啟動：三、功率當(dāng)汽車發(fā)動機的功率一定時，根據(jù)P=Fv知，牽引力與速度成反比，所以通過減小速度來增大牽引力，使汽車能順利上坡。1、汽車上坡時，司機一般要“換擋”減小車速，使汽車以較小的速度爬坡，為什么呢？請用今天所學(xué)的知識加以解釋。2、汽車上坡時，若不減小車速，司機應(yīng)采取什么措施？為什么？加大油門，增大輸出功率，來獲得較大的牽引力。聯(lián)系實際學(xué)以致用例發(fā)動機的額定功率是汽車長時間行駛時所能輸出的最大功率。某型號汽車發(fā)動機的額定功率為60kW,在水平路面上行使時受到的阻力是1800N,求發(fā)動機在額定功率下汽車勻速行使的速度.在同樣的阻力下,如果以54km/h的速度勻速行駛,則發(fā)動機輸出的實際功率是多少?分析：實際功率不一定總等于額定功率，大多數(shù)情況下輸出的實際功率都比額定功率小，但在需要時，短時間也可以輸出更大的功率。題目中說“受到的阻力不變”，表明本題對于較低速度行駛時發(fā)動機的輸出功率只要求估算。解：由P=Fv

得勻速行使時,汽車的牽引力F=F阻=1800N例發(fā)動機的額定功率是汽車長時間行駛時所能輸出的最大功率。某型號汽車發(fā)動機的額定功率為60kW,在水平路面上行使時受到的阻力是1800N,求發(fā)動機在額定功率下汽車勻速行使的速度.在同樣的阻力下,如果以54km/h的速度勻速行駛,則發(fā)動機輸出的實際功率是多少?FPv=180060000=m/s=33.3m/s=120km/hv′=54km/h=15m/s以較低的速度行使時,∴P′=Fv′=1800×15W=27kW注意：汽車的功率就是汽車牽引力的功率本課小結(jié)1、定義式：P＝tW二、功率2、計算式：P=Fvcosα該式一般用于求平均功率3、單位：在國際單位制中瓦特W該式用于求瞬時功率、平均功率1、公式：（適用于恒力做功）

（3）當(dāng)時,W

<0，力對物體做負(fù)功,或說成物體克服這個力做功.（1）當(dāng)時,W>0，力對物體做正功；（2）當(dāng)

時,W

=0，力對物體不做功；

2、正功和負(fù)功（2）先求出各個力所做的功，再求其代數(shù)和．3、求總功的方法（1）先求出這幾個力的合力F的大小和方向，再求合力F

所做的功，即為總功．一、功當(dāng)堂檢測1.［多選］下列說法中正確的是（）A.功是矢量，正、負(fù)表示方向B.功是標(biāo)量，正、負(fù)表示外力對物體做功還是物體克服外力做功C.功和能的單位都是焦耳，功和能可以相互轉(zhuǎn)化D.力做功總是在某過程中完成的，所以功是一個過程量

【解析】A錯，B對：功有正、負(fù)之分，但功是標(biāo)量，功的正、負(fù)表示動力做功還是阻力做功；C錯：通過做功可以使一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能，但不能說功轉(zhuǎn)化為能或能轉(zhuǎn)化為功；D對：力做功過程與時間或位移對應(yīng)，所以功是一個過程量。BDD2.【解析】A對：根據(jù)功的公式W=Flcosα，輪胎受的摩擦力與位移方向的夾角為180°，摩擦力做負(fù)功。B、D錯：輪胎受到的重力和地面的支持力與位移垂直，均不做功。C錯：輪胎受到的拉力與位移夾角小于90°，做正功。

A3.如圖所示，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法。如果某受訓(xùn)者拖著輪胎在水平直道上跑了100m，那么下列說法正確的是（）A.輪胎受到地面的摩擦力做了負(fù)功B.輪胎受到的重力做了正功C.輪胎受到的拉力不做功D.輪胎受到地面的支持力做了正功4.一物塊放在水平地面上，受到水平推力F的作用，力F與時間t關(guān)系如圖甲所示，物塊的運動速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示。10s后的v-t圖像沒有畫出，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是（）A.物塊滑動時受到的摩擦力大小為6NB.物塊的質(zhì)量為1kgC.物塊在0~10s內(nèi)克服摩擦力做功為50JD.拉力在10s內(nèi)做的功為175JD甲乙

5.如