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1、 物 理 组 新人教版高中物理必修二第八章 机械能守恒定律1 功与功率教学目标1.理解功的概念,掌握功的计算式。2.知道功是标量,理解正功、负功的含义。知道几个力对物体所做的总功,是各个力分别对物体做功的代数和。3.理解功率的概念,会运用极限思想得到瞬时功率的表达式。关注生产生活中常见的机械做功、功率大小及其意义。4.能分析汽车发动机功率一定时,牵引力与速度之间的关系,并能分析、解释实际生活中的现象。自主探究一、功1.功的两个必要因素是和。2.如果力与位移的夹角为,该力做功的公式是。二、功的正负1.功有正负,功是。2.功的正负表示。三、功率1.功率是表征物体做功的物理量,它由物体做的功与做这些
2、功所用的时间共同决定,并不单纯由做功的多少决定。只有在做功所用时间的情况下,才能认为物体做的功越多,功率越大。2.功率是,只有大小,没有方向。国际单位制中,功率的单位是,简称,符号是。3.当一个力与物体的运动方向在同一条直线上时,这个力对物体做功的功率等于这个力与的乘积,即P=。4.平均功率是表示在内做功的平均快慢,用公式表示成P=或P=F。而瞬时功率是表示在某一(或某一时刻)做功的快慢,一般用P=来求。典型题例类型一 对功的理解对公式WFlcos的理解对公式WFlcos可以有两种理解：一种是力F在位移l方向上的分力Fcos与位移l的乘积；另一种是力F与在力F方向上的位移lcos的乘积。特别提
3、醒(1)式中F一定是恒力。若是变力，中学阶段一般不用上式求功。(2)式中的l是力的作用点的位移，也为物体对地的位移。是F的方向与l的方向间的夹角。(3)力对物体做的功只与F、l、三者有关，与物体的运动状态等因素无关。(4)物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”不一样。日常生活中的“做工”泛指一切消耗脑力和体力的过程。因而有“做工”不一定“做功”，“做功”一定“做工”。例1、根据功的概念，下列说法中正确的是()A工人扛着行李在水平路面上匀速前进时，工人对行李做正功B工人扛着行李从一楼走到三楼，工人对行李做正功C作用力与反作用力做的功大小相等，并且其代数和为0D在水平地面上拉着一物体运动一圈后又
4、回到出发点，则由于物体位移为0，所以摩擦力不做功练1、如图所示，用同样的力F拉同一物体，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离，则拉力F的做功情况是()A甲中做功最少B丁中做功最多C做功一样多 D无法比较类型二 对正功和负功的理解(1)某个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做了功(正值)。例如，滑动摩擦力对物体做功5 J，也可以说成物体克服摩擦力做的功为5 J。(2)功是标量，功的正负号不表示方向，也不表示功的多少，在比较功的多少时，只比较功的绝对值，不看功的正负号。例如8 J的功要比7 J的功多。例2、(多选)很多大型商场都安装了台阶式自动扶
5、梯，方便乘客购物，如图所示，扶梯水平台阶上的人随扶梯一起做斜向上的匀加速运动，下列说法中正确的是()A重力对人做负功B支持力对人做正功C摩擦力对人做正功D合外力对人做功为零练2、如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是()A甲图中支持力对人做正功B乙图中支持力对人做正功C甲图中摩擦力对人做负功D乙图中摩擦力对人做负功类型三 对公式P和PFv的理解1求平均功率时必须说明是哪段时间或哪一个过程的平均功率。2公式PFv仅适用于F与v方向相同的情况，若F与v方向不同，则用PFvcos来计算功率，其中是F与
6、v的夹角。例3、下列有关功和功率的说法正确的是()A功是矢量，功的正负表示功的方向B功的正负是由位移和力的方向共同决定的C由功率公式P可知做功的时间越长，功率一定越小D由公式PFv可知牵引力与速度成反比练3、如图所示，质量为m2 kg的木块在倾角37的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知：sin370.6，cos370.8，g取10 m/s2。求：(1)前2 s内重力做的功。(2)前2 s内重力的平均功率。(3)2 s未重力的瞬时功率。巩固提高1.人以20 N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5 m，人放手后，小车又前进了2 m才停下来，则小车在运动过程中，人的推
7、力所做的功为()A100 J B140 J C60 J D无法确定2.一端固定的轻质弹簧处于原长，现用互成直角的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点，如图，在此过程F1、F2分别做了6 J、8 J的功；换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程，该过程F所做的功是()A14 J B10 J C2 J D2 J3.从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为(g取10 m/s2)()A300 W B400 WC500 W D700 W4如图所示，以恒定功率行驶的汽车，由水平路面驶上斜坡后，速度逐渐减小，则汽车在斜面上行驶时()A牵引力增大，加速度增大B牵引力增大，加速度减小C牵引力减小，加速度增大D牵引力减小，加速度减小4学科网（北京）股份有限公司