功和功率學案1

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1、（一）功和功率?一、知識要點（一）功1.功的概念：一個物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，力就對物體做了功。2.功的兩個不可缺少的因素：力和在力方向發(fā)生的位移。3.功的計算公式：（1）F和s同方向情況：（2）F和s不同方向的情況：（為F與s的夾角）4.功的單位：焦耳（?！っ祝朖，（N·m）5.功的正負判定方法：功是表示力對空間積累效果的物理量，只有大小沒有方向，是標量，功的正負既不是描述方向也不是描述大小而有另外意義。（1）當時，，W為正值，力對物體做正功，力對物體的運動起推動作用。（2）當時，，，力對物體不做功，力對物體的運動既不推動也不阻礙。（

2、3）當時，，W為負值，力對物體做負功或者說物體克服力F做功，力對物體的運動起阻礙作用。6.在曲線運動中，功的正負判定方法：看力F與速度v的夾角。7.注意：講“功”，一定要指明是哪個力對那個物體的功，功是標量。8.恒力做功的求法：中的F是恒力，求恒力所做的功只要找出F、s、即可。9.合力做功（總功）的求法：一種方法是先求出合力再用求總功，另一種方法是即總功等于各個力做功的代數(shù)和，這兩種方法都要求先對物體進行正確的受力分析，后一種方法還要求把各個功的正負號代入運算。10.一些變力（指大小不變，方向改變，如滑動摩擦阻力，空氣阻力），在物體做曲線運動或往復運動過程中，這些力

3、雖然方向變，但每時每刻與速度反向，此時可化成恒力做功，方法是分段考慮，然后求和。?（二）功率1.功率的概念：功跟完成這些功所用時間的比值叫功率。功率是表示做功快慢的物理量，是標量。單位是瓦（W）。2.功率的計算方法（平均功率和瞬時功率的求法）是平均功率，對功率，當v為平均速度時，P為平均功率，當v為瞬時速度時，P為瞬時功率，因此求功率時要分清是求平均功率還是瞬時功率。對于力F與速度v不在同一直線時，不能直接用而應(yīng)用。3.機械額定功率概念：機械正常工作時輸出的最大功率。4.機車以恒定功率起動情況：P一定，v變大，F(xiàn)變小，a變小，當a=0時，v不變，機車勻速運動，這時，

4、而為機車行駛的最大速度。5.機車以加速度a勻加速起動情況：a一定，F(xiàn)也一定，P隨v增大而增大，當P達到后，F(xiàn)、a不能維持，開始減小，但速度還要增大，直到a=0，v達最大。要維持汽車加速度不變，就要維持其牽引力不變，汽車功率將隨v增大而增大，當P達到額定功率后，不能再增加，即汽車就不可能再保持勻加速運動了。?【典型例題分析】[例1]在水平粗糙地面上，使同一物體由靜止開始做勻加速直線運動，第一次是斜上拉力，第二次是斜下推力，兩次力的作用線與水平方向的夾角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，則（）A.力F對物體做的功相同，合力對物體做的總功也相同B.力F對物體做的功相同

5、，合力對物體做的總功不相同C.力F對物體做的功不相同，合力對物體做的總功相同D.力F對物體做的功不相同，合力對物體做的總功也不相同分析和解答：正確答案是B。根據(jù)恒力做功的公式，由于F、s、都相同，故力F做功相同。求合力功時，先進行受力分析，受力圖如圖所示，下面用兩種方法求合力做的功。方法一：由于斜上拉和斜下推物體而造成物體對地面的壓力不同，從而使滑動摩擦力的大小不同，因而合力不同∴由知不相同方法二：因重力和支持力不做功，只有F和f做功，而F做功相同，但摩擦力做功因f不同而不同∴由知不相同[例2]電動機能過一繩子吊起質(zhì)量為8kg的物體，繩的拉力不能超過120N，電動機

6、的功率不能超過1200W，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90m（已知此物體在被吊高接近90m時，已開始以最大速度勻速上升）所需時間為多少？此題可以用機車起動類問題的思路，即將物體吊高分為兩個過程處理：第一過程是以繩所能承受的最大拉力拉物體，使物體勻加速上升，第一個過程結(jié)束時，電動機剛達到最大功率，第二個過程是電動機一直以最大功率拉物體，拉力逐漸減小，當拉力等于重力時，物體開始勻速上升。在勻加速運動過程中加速度為末速度上升的時間上升高度為在功率恒定的過程中，最后勻速運動的速率為外力對物體做的總功，動能變化量為由動能定理得代入數(shù)據(jù)后解得，所以所需時間至少為7.75s

7、。?三.疑難辨析對功的公式的探討功是物理學中十分活躍的一個物理量，它的計算是物理學中最基本的問題之一。在力學、電學、熱學、光學、原子物理學中均出現(xiàn)，單就力學范圍來講，它的計算也是個不容忽視的問題。下面幾例，僅就力學部分依據(jù)公式計算功時應(yīng)注意的問題進行探討。1.位移是相對的，隨參照物的不同而不同。運動是相對的，位移也是相對的。在確定功的計算式中的位移時，需要選用參照物，這樣位移才能確定，計算才有著落。例1：如圖1（a）所示，小物塊A位于光滑的斜面B上，斜面位于光滑的地面上，從地面上看，在小物塊沿斜面下滑的過程中斜面對小物塊的作用力（）A.垂直于接觸面，做功為零B.