沪教版高中物理必修二第1讲：功和功率（教师版）

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1、功和功率奧彭大脑体操），匕教学目标）1.理解功功率等公式。2.学会用解决变力作功问题。奧彭趣味引入），◎知识梳理）功（1）概念：物体受到力的作用，并且在力的方向上发生位移，则力对物体做了功.①做功的必不可少的条件：力和物体在力的方向上发生的位移.②功有正功、负功和零功之分.③功不是矢量，是标量.④合力做的总功等于各个分力做功的代数和.（2）计算①一般公式：W=Flcosa（F是力的大小，/是位移的大小，Q是力与位移之间的夹角）.当力的方向与物体的运动方向一致时，功的大小为W=；当力与位移之间夹角不为零时，可以这样理解：Feos是力在位移方向上的投影或/coser是位移在力方

2、向上的投影.②计算多个力的合力做功，可以先求合力，再求总功；也可以分别计算各个分力所做的功，再求这些功的代数和.①求解变力做功不能直接使用一般公式计算.(3)变力做功.®W=Flcosa只能用来计算恒力做的功，若是变力，求变力做的功只有通过将变力转化为恒力，再用W=Flcosa计算.②有两类不同的力：一类是与势能相关联的力，比如重力、弹簧的弹力以及电场力等，它们做的功与路径无关，只与位移有关或者说只与始末点的位置有关.另一类是滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或往返运动时，这类力做的功等于力和路程(不是位移)的乘积.当力的大小不变，方向始终与运动方向相同或相反时，力所做的功

3、等于力和路程的乘积(方向相同吋为正，相反吋为负).③图象法，做出力随位移变化的图象，图象与位移轴所围的面积为所做的功.④当某力做功的功率6.8J一定时，该力在时间t内做的功可由W=Pt求出.⑤根据功和能的关系，如动能定理.功是能量转化的量度，通过求能的变化来求变力做的功.(4)各种力做功的特点：①重力：只与初末位置的高度差有关，与运动路径无关.②弹力：接触面间的弹力与接触面垂直，但是，弹力也有可能做功，计算方法与一般力的计算方法相同.③摩擦力：摩擦力做功与物体的运动特点有关，可以为正，也可以为负.当做正功时，摩擦力是动力；做负功吋，摩擦力是阻力.一对静摩擦力所做的总功为零；

4、一对滑动摩擦力所做的总功是负值，其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移大小的乘积，恰好是系统由于摩擦力做功而损失的机械能.④电场力：与重力做功类似，只与初末位置的电势差有关，与路径无关.⑤洛仑兹力：始终不做功.⑥作用力与反作用力：二者做功与物体的具体运动有关，做功没有必然联系.功率(1)功率：功跟完成这些功所用时I'可的比值.①定义式：P=y②表示做功的快慢③功率是一个标量，有正负之分，正值表示做功的力为动力，负值表示做功的力为阻力.(2)常见的几种功率①额定功率：机械长时间正常工作时的最大输出功率.②实际功率：机械工作时的实际功率，实际功率应不大于额定功率，否则会缩短机器寿命.

5、③平均功率：一段时间内做功的平均快慢程度.④瞬时功率：某时刻做功的快慢程度.(3)公式w①P=—,是物体在时间/内的平均功率.t②P=Fvcos&,&是F与卩的夹角，此式既可用于求平均功率，也可用于求瞬吋功率.③W二给出了计算功的一种方式.(1)机车的两种启动过程①恒定功率启动（牵引力速度加速度d）,如图所示，先做变加速运动，后做匀速运动:v?=>£....=—a=—t=>vm当F牵=耳时,d=0°达到最大=>匀速%”故汽车速度最大时，有②匀加速启动（牵引功率P,牵引力為「加速度Q）,如图所示，先做匀加速运动，当功率到达化后再做变加速运动，最后做匀速运动:m当P=时,dH0

6、,y增大n匕一定iv/t=>F=-l=>Va—J=>当F=F时，d=0,u达到最大=>）仏匀速m特色讲解〕类型一：功功率例1•测定运动员体能的一种装置如图所示.运动员质量为"，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮质量及摩擦），下悬一质量为®的重物，人用力蹬传送帯而人的重心不动，使传送带以速率y匀速向右运动.下面是人对传送带做功的四种说法，其中正确的A.人对传送带做功B.人对传送带不做功C.人对传送带做功的功率为卑刖D.人对传送带做功的功率为（加］+加2）gu解析：由于人相对地静止（重心不动），所以传送带对人不做功.但是，人却对传送带做功.原因是人给传送带的摩擦力使传送带在

7、力的方向上有位移，实际上也正是人不断地对传送带做功,才能维持传送带的匀速运动，所以A、C均不正确.人对传送带做功的功率应为P二Fn,R为人给传送带的摩擦力.以人为研究对象可分析出F>mg,所以P=mgv,B正确.体重相同的运动员，对皮带做功的功率越大，说明单位时间内转化出的生物能越多，其体能越好•不同体重的运动员，可用单位体重产生的功率即竺=竺表示其体能的优劣，所以D正确.本题答案为BD.答案：BD类型二：摩擦力做功F佩=J,a=0fP=臥=F“％例2.如图所示，一物体以一定的初速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做