第十讲 功和功率(2012-04-22)
功与功率知识点总结
功与功率知识点总结一、功的概念1. 功的定义在物理学中，功是指力沿着物体运动方向所做的功。
即力F对物体位移s所做的功为W，表示为W=Fs。
2. 功的大小如果力F与位移s的方向一致，那么力对物体所做的功会使物体具有一定的能量，称为正功。
如果力F与位移s的方向相反，那么力对物体所做的功会使物体失去一定的能量，称为负功。
3. 功的单位国际单位制中，功的单位为焦耳(J)，1焦耳等于1牛顿力作用下1米位移的功。
4. 功的计算力对物体所做的功可以通过力的大小和物体位移的方向来计算，公式为W=Fs*cosθ，其中θ为力F和位移s之间的夹角。
二、功的应用1. 功和能量的关系功是能量的一种表现形式，力对物体所做的功就是将能量传递给物体或者从物体中取走能量，因此功与能量之间有密切的关系。
2. 功的功效在日常生活和工程实践中，功常常被用来描述力对物体所做的效果，例如机械设备的工作效率、运动物体的加速度等。
三、功率的概念1. 功率的定义在物理学中，功率是指功对时间的率量，表示为P=ΔW/Δt，即单位时间内所做的功。
如果力的方向不变，那么功率可以更直接地表示为P=Fv，其中v为物体的速度。
2. 功率的单位国际单位制中，功率的单位为焦耳/秒(瓦特W)，1瓦特等于1焦耳/秒。
3. 功率的计算物体所做的功与时间的比值即为功率，可以通过功的大小和时间来计算。
例如，当物体所做的功为100焦耳，时间为5秒时，那么功率为P=100/5=20瓦特。
四、功率的应用1. 功率与能量转换功率表示了单位时间内能量的转换速率，因此可以用来描述能量转换的快慢程度。
例如，功率越大表示单位时间内能量的转换越快，反之则表示转换越慢。
2. 功率与机械设备在机械设备中，功率通常用来描述设备的工作效率和性能。
例如，汽车的发动机功率越大，其加速性能和承载能力就越强。
3. 功率与电气设备在电气设备中，功率是评估设备性能和运行状态的重要指标之一。
例如，家用电器的功率越大，其能够提供的功效也就越强。
功与功率概念及计算方法例题和知识点总结
功与功率概念及计算方法例题和知识点总结在物理学中，功和功率是两个非常重要的概念，它们在解决许多实际问题中都有着广泛的应用。
接下来，让我们深入了解一下功和功率的概念、计算方法，并通过一些例题来加深对它们的理解。
一、功的概念功是指力与在力的方向上移动的距离的乘积。
如果一个力作用在物体上，并且物体在这个力的方向上移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。
功的计算公式为：W ＝F × s × cosθ，其中 W 表示功，F 表示作用在物体上的力，s 表示物体在力的方向上移动的距离，θ 表示力与位移方向的夹角。
当θ ＝ 0°时，cosθ ＝ 1，此时力做的功最大；当θ ＝ 90°时，cosθ ＝ 0，力不做功；当 90°＜θ ≤ 180°时，cosθ ＜ 0，力做负功。
二、功率的概念功率是表示做功快慢的物理量，它定义为单位时间内所做的功。
功率的计算公式为：P ＝ W ／ t ，其中 P 表示功率，W 表示功，t 表示完成这些功所用的时间。
功率的单位是瓦特（W），1 瓦特＝ 1 焦耳/秒。
三、功的计算方法例题例 1：一个质量为 5kg 的物体，在水平拉力 F ＝ 20N 的作用下，沿水平地面匀速移动了 4m。
求拉力做的功。
解：因为物体匀速移动，所以拉力 F 与位移方向相同，θ ＝ 0°，cosθ ＝ 1。
根据功的计算公式 W ＝F × s × cosθ，可得：W ＝ 20N × 4m × 1 ＝ 80J例 2：一个重为 100N 的物体，被抬高了 2m 。
求重力做的功。
解：重力方向竖直向下，物体被抬高，位移方向竖直向上，所以θ ＝ 180°，cosθ ＝－1。
重力做的功 W ＝G × h × cosθ ＝ 100N × 2m ×（－1) ＝－200J ，重力做负功，表示物体克服重力做功 200J。
功与功率的概念与计算方法
功与功率的概念与计算方法功（work）是物体受力作用下发生的位移所做的功，通常用W表示。
功是物体接受外力作用后所获得的能量，是衡量物体在力的作用下所做的工作的大小。
功的计算公式为：W = F × s × cosθ其中，F为作用力的大小，s为物体的位移，θ为作用力和位移之间的夹角。
当力的作用方向与位移方向相同时，夹角θ为0°，此时cosθ等于1，所以功等于作用力的大小乘以位移的大小。
当力的作用方向与位移方向相互垂直时，夹角θ为90°，此时cosθ等于0，所以功等于0。
功率（power）是物体做功的速度，用P表示。
功率是衡量单位时间内做功的多少，即单位时间内能量的转化速率。
功率的计算公式为：P = W / t其中，W为做的功的大小，t为所用的时间。
功率的单位是瓦特（W），常用的倍数有千瓦特（kW）和兆瓦特（MW）。
计算方法：1. 当力的大小和位移的大小已知时，可以根据功的计算公式计算功的值。
2. 当功的大小和时间已知时，可以根据功率的计算公式计算功率的值。
3. 当功率和时间已知时，可以根据功率的计算公式计算做的功的值。
4. 当力的大小和功率已知时，可以根据力和功率的关系得到位移的大小。
举例来说，一名工人用力推动一个货物，货物的质量为m，加速度为a，推动的距离为s。
根据牛顿第二定律，推动的力F等于货物的质量乘以加速度。
根据功的计算公式，假设推动力的大小为F，位移的大小为s，夹角θ为0°，那么功等于F乘以s乘以cos0°，即功等于F乘以s。
根据工作的定义，功的大小等于所做的功所消耗的能量，因此在单位时间内所做的功等于功除以所用的时间。
这就是功率的定义。
综上所述，功和功率是描述物体力学性质的重要概念。
通过合理的计算方法，我们能够准确地计算出物体所做的功和单位时间内的功率。
在实际应用中，功和功率的概念和计算方法对于解决工程问题和实现能量转化具有重要的指导意义。
功和功率
功和功率基础知识：一、功1.定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。
2．做功的两个要素 (1)作用在物体上的力。
(2)物体在力的方向上发生的位移。
3．功的物理意义：功是能量转化的量度。
4．公式：W ＝Fl cos_α。
(1)α是力与位移方向之间的夹角(如图所示)，l 为物体对地的位移。
(2)该公式只适用于恒力做功。
5．功的正负 夹 角 功的正负 0°≤α<90° W >0，力对物体做正功90°<α≤180° W <0，力对物体做负功，也就是物体克服这个力做了功 α＝90°W ＝0，力对物体不做功，也就是力对物体做功为零6.一对作用力与反作用力的功做功情形 图例备注都做正功(1)一对相互作用力做的总功与参考系无关(2)一对相互作用力做的总功W ＝Fl cos α。
l 是相对位移，α是F 与l 间的夹角 (3)一对相互作用力做的总功可正、可负，也可为零都做负功 一正一负 一为零 一为正一为负7.一对平衡力的功一对平衡力作用在同一个物体上，若物体静止，则两个力都不做功；若物体运动，则这一对力所做的功一定是数值相等，一正一负或均为零。
二、功率1.定义：功W 与完成这些功所用时间t 的比值。
2.物理意义：描述力对物体做功的快慢。
3.公式(1)P＝Wt，P为时间t内的平均功率。
(2)P＝F v①v为平均速度，则P为平均功率。
②v为瞬时速度，则P为瞬时功率。
③当力F和速度v不在同一直线上时，可以将力F分解或者将速度v分解。
4．额定功率与实际功率(1)额定功率：动力机械可以长时间正常工作的最大功率。
(2)实际功率：动力机械实际工作时输出的功率，要求小于或等于额定功率。
考点一恒力功的分析和计算1．恒力做功的计算方法2．合力做功的计算方法方法一：先求合外力F合，再用W合＝F合l cos α求功。
功和功率的概念与计算
功和功率的概念与计算功和功率是物理学中重要的概念，用于描述物体的能量转化和能量转移的过程。
本文将详细介绍功和功率的概念，以及如何计算它们。
功（Work）是物体受力作用下沿着力的方向移动时所做的力的量。
它是衡量能量转移的方式，通常用符号W表示。
功与力的大小和物体的位移有关。
当一个物体受到力F作用，并且在力的方向上移动了一段距离s时，该力所做的功可以表示为：W = F × s × cosθ其中，F是力的大小，s是物体的位移，θ是力和位移之间的夹角。
功的单位是焦耳（J），国际单位制中1焦耳定义为1牛顿力作用下物体位移1米所做的功。
例如，一个人用力水平拉动一个物体，物体的质量为2千克，人施加的力为10牛顿，物体水平移动了5米。
此时，力和位移的夹角为0度（力的方向与位移方向相同），则该力所做的功为：W = 10 N × 5 m × cos0° = 50 J功率（Power）是描述物体完成单位时间内所做功的大小和速率的物理量。
它是衡量能量转化速率的方式，通常用符号P表示。
功率与力的大小、物体的位移以及完成功的时间有关。
当一个物体在时间t内完成了功W时，该物体的功率可以表示为：P=W/t其中，W是物体完成的功，t是完成功的时间。
功率的单位是瓦特（W），国际单位制中1瓦特定义为1焦耳的功在1秒钟内完成。
例如，一个电灯泡在5秒钟内完成了100焦耳的功，此时该电灯泡的功率为：P=100J/5s=20W三、功和功率的关系功和功率之间存在着密切的关系。
功率可以视为功对时间的导数，即：P = dW / dt其中，dW是微小的功，dt是微小的时间。
根据这个关系W = ∫P dt即，功可以通过积分功率关于时间的函数来计算。
四、功和功率的应用功和功率在物理学中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1.机械工作：在机械工程中，功和功率被用来描述机械系统的能量转化和能量转移。
例如，引擎的功率可以用来描述引擎的输出能力。
功和功率的公式及推导式
功和功率的公式及推导式功和功率是物理学中常用的两个概念，它们在描述物体的运动和能量转换过程中起着重要的作用。
本文将从功和功率的定义开始，推导出它们的计算公式，并探讨它们的物理意义和应用。
一、功的定义和计算公式功是描述物体所做的功的大小的物理量，用符号W表示，其单位是焦耳（J）。
根据力学的定义，功等于力在物体上施加的力的大小与物体运动方向的夹角的余弦值的乘积。
假设物体受到力F的作用，物体在力的方向上移动了距离s，则物体所做的功可以表示为：W = F · s · cosθ其中，F为力的大小，s为物体移动的距离，θ为力F与移动方向之间的夹角。
根据上述公式，可以得出以下几个结论：1. 当力的方向与移动方向相同时，夹角θ为0°，此时cosθ=1，物体所做的功最大；2. 当力的方向与移动方向垂直时，夹角θ为90°，此时cosθ=0，物体所做的功为0；3. 当力的方向与移动方向相反时，夹角θ为180°，此时cosθ=-1，物体所做的功最小（甚至为负值，表示能量的消耗）。
二、功率的定义和计算公式功率是描述物体完成单位时间内所做功的大小的物理量，用符号P 表示，其单位是瓦特（W）。
根据物理学的定义，功率等于单位时间内所做的功的大小。
假设物体在时间t内完成了功W，则物体的功率可以表示为：P = W / t根据上述公式，可以得出以下几个结论：1. 当物体在单位时间内所做的功越大，物体的功率越大；2. 当物体在单位时间内所做的功越小，物体的功率越小；3. 物体所做功的大小与所花费的时间成正比，功率的大小与所花费的时间成反比。
三、功和功率的物理意义和应用功和功率在物理学中有着广泛的应用，以下列举几个常见的应用：1. 机械运动：在机械运动中，功和功率用于描述物体的加速度、速度和力的关系。
例如，当我们用力推动一辆汽车时，所做的功越大，汽车的加速度越大，推动汽车的功率也越大。
2. 电路电能的转换：在电路中，功和功率用于描述电能的转换过程。
第10讲 功与功率
第十讲功与功率【知无巨细】知其一：功的定义：在科学上，如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功；要点诠释1：力做功的两要素：一是物体必须受到力的作用；二是物体在这个力的方向上所通过的距离。
这两个因素缺少任何一个都不能说力对物体做功。
要点诠释2：三种不做功的情况：(1) 靠惯性运动的物体没有力对它做功。
(2) 物体受到力的作用, 但没有移动距离, 也就不可能在力的方向上通过距离, 力对物体不做功。
(3) 物体受到力的作用, 同时也运动了一段距离, 但两者相互垂直, 即在力的方向上没有通过距离, 这个力也没有对物体做功。
例一：如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央, 她针对此过程提出了如下的猜想. 你认为合理的是（）A 文具盒所受重力对它做了功B 文具盒所受支持力对它做了功C 文具盒所受的推力F对它做了功D 在此过程中没有力对文具盒做功★解析：物体在竖直方向上没有移动距离, 故支持力和重力不做功, 故A、B错误；物体在推力的方向上移动了距离, 所以推力对物体做功. 故C正确、D错误。
故选C。
<举一反三>1、在下面的哪个情境中人对物体做了功（）A. 小华用力推车，但没有推动B. 小强举着杠铃静止不动C. 小翔把一桶水从井中提起D. 小悦背着书包静立在原地2、如图所示的情景中,关于力对杯子做功的描述正确的是( )A. 用力推杯，杯没动，推力对杯子做功了B. 托着杯子长时间不动，托力对杯子做功了C. 托着杯子水平向右移动，托力对杯子做功了D. 托着杯子竖直向上移动，托力对杯子做功了知其二：功的计算公式：功等于力F 跟物体在力的方向上通过的距离s 的乘积。
如果功用W 表示，则可用如下公式表示：W=Fs要点诠释1：力的单位是牛（N ）,距离的单位是米（m ）,国际单位制中功的单位是焦耳,简称焦符号为J 要点诠释2：1焦=1牛·米。
功和功率知识点总结
功和功率知识点总结在物理学中，功和功率是两个非常重要的概念，它们与能量的转化和传递密切相关。
理解功和功率对于我们分析物体的运动、机械的工作以及能量的变化有着至关重要的作用。
接下来，让我们一起深入了解一下功和功率的相关知识。
一、功1、功的定义功是指力与在力的方向上移动的距离的乘积。
如果用 W 表示功，F 表示力，s 表示在力的方向上移动的距离，那么功的计算公式就是 W ＝ Fs 。
需要注意的是，这里的 F 和 s 必须在同一直线上，如果力和移动的方向有夹角，就需要乘以夹角的余弦值。
例如，一个人用 100N 的力水平推动一个箱子前进了 5 米，那么这个人做的功就是 W ＝ 100N × 5m ＝ 500J 。
2、功的单位在国际单位制中，功的单位是焦耳（J）。
1 焦耳等于 1 牛顿的力使物体在力的方向上移动 1 米所做的功。
3、正功和负功当力的方向与物体运动的方向相同，力对物体做正功；当力的方向与物体运动的方向相反，力对物体做负功；当力的方向与物体运动的方向垂直时，力对物体不做功。
比如，物体在水平地面上受到一个水平向右的拉力而向右运动，拉力做正功。
如果物体在水平地面上受到一个水平向左的摩擦力而向右运动，摩擦力做负功。
4、合力做功合力做的功等于各个分力做功的代数和。
这意味着我们可以先分别计算每个分力做的功，然后将它们相加，得到合力做的功。
例如，一个物体同时受到水平方向的拉力 F1 和摩擦力 F2 ，在水平方向移动了距离 s ，拉力做的功为 W1 ＝ F1s ，摩擦力做的功为 W2 ＝F2s ，则合力做的功为 W ＝ W1 ＋ W2 ＝（F1 F2)s 。
二、功率1、功率的定义功率是表示做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的功。
如果用 P 表示功率，W 表示功，t 表示做功所用的时间，那么功率的计算公式就是 P ＝ W ／ t 。
2、功率的单位功率的国际单位是瓦特（W），1 瓦特等于 1 焦耳每秒。
九年级科学功和功率知识点
九年级科学功和功率知识点功和功率是物理学中的重要概念，在九年级科学学习中也是必须掌握的知识点。
本文将为大家详细介绍功和功率的定义、计算方法以及相关的应用。
一、功的定义和计算方法功是描述物体在力的作用下所做的工作的量度。
它与物体所受的力的大小和物体移动的距离相关。
功的计算公式为：功 = 力 ×移动距离× cosθ，其中θ为力和物体运动方向的夹角。
当力和物体运动方向相同时，cosθ = 1，此时所做的功最大；当力和物体运动方向垂直时，cosθ = 0，此时所做的功为零；当力和物体运动方向相反时，cosθ = -1，此时所做的功最小。
如果力的大小恒定，那么功与移动的距离成正比。
即，移动距离越大，所做的功越大。
二、功率的定义和计算方法功率是描述做功的速度或效率的物理量。
它与功和时间相关。
功率的计算公式为：功率 = 功 / 时间，单位为瓦特（W）。
功率越大，表示单位时间内完成的功越多，代表着工作效率越高。
功率的计算还可以通过公式：功率 = 力 ×速度来进行。
其中力表示作用力的大小，速度表示物体运动的速度。
三、功和功率的应用领域功和功率的概念在日常生活和工程领域中有着广泛的应用。
1. 机械领域在机械领域中，功和功率的概念被广泛应用于机械工程、汽车工程等领域。
例如，在汽车领域中，功率表示汽车引擎的输出功率，决定了汽车的速度和加速能力。
2. 电力领域在电力领域中，功和功率的概念用于描述电能的使用和传输。
功率的概念也是评估设备负载能力和电网稳定性的重要指标。
3. 可再生能源领域在可再生能源领域，功率的概念用于描述太阳能板、风力涡轮机等设备的能量转换效率。
通过提高功率，可以提高可再生能源的利用效率。
4. 光学领域在光学领域，功率用于描述光源的输出能力，例如光电器件的功率。
5. 医学领域在医学领域，功率的概念用于描述医疗器械的能量输出，例如激光治疗仪器、超声波仪器等。
总结：本文详细介绍了九年级科学学习中的功和功率知识点。
功和功率课件
汽车启动过程中的功和功率变化
01
02
03
牵引力做功
汽车启动时，牵引力对汽 车做功，使汽车获得动能 。
功率变化
随着汽车速度的增加，牵 引力的功率也逐渐增大。
能量转化
牵引力做功将燃料的化学 能转化为汽车的动能和热 能。
电梯运行过程中的功和功率分析
重力做功
电梯上升时，重力对电梯 做负功，电梯下降时，重 力对电梯做正功。
3. 根据实验结果，加 深对功和功率概念的 理解，掌握测量做功 与功率关系的方法。
THANKS
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应。
功等于力与物体在力的方向上发 生位移的乘积，即$W =
Fscostheta$，其中$theta$为 力与位移之间的夹角。
功是标量，只有大小，没有方向 ，其正负表示动力或阻力做功。
正功与负功的判别
当力与物体位移方向相同时，力对物 体做正功，此时力是动力，将其他形 式的能量转化为物体的动能或势能。
功率变化
电梯上升或下降过程中， 重力的功率随着速度的变 化而变化。
能量转化
电梯运行时，电能转化为 机械能和热能。
火箭发射过程中的功和功率计算
推力做功
火箭发射时，发动机的推力对火 箭做功，使火箭获得动能和势能
。
功率变化
随着火箭速度的增加和高度的升 高，推力的功率也逐渐增大。
能量转化
火箭发射过程中，燃料的化学能 转化为火箭的动能、势能和热能
功率的单位是瓦特（ W），表示每秒钟完 成1焦耳的功。
功率反映了物体做功 的效率和能力，是评 价机械性能的重要指 标。
平均功率与瞬时功率的区分
平均功率
表示在一段时间内物体做功的平 均快慢程度，计算公式为总功除
功和功率课件
03
功率的基本概念与计算
功率的定义及单位
1 2
功率的物理意义 表示做功快慢的物理量。
功率的定义 单位时间内所做的功。
02
正功和负功的判定
当力的方向与物体位移的方向相同时，力对物体做正功；当力的方向与
物体位移的方向相反时，力对物体做负功。
03
直线运动中的功的计算公式
$W = Fscostheta$，其中$W$是功，$F$是恒力，$s$是物体在力的方
向上的位移，$theta$是力和位移之间的夹角。
恒力作用下曲线运动物体做功
动能定理在热学中的应用
求解热力学第一定律问题
热力学第一定律指出，热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或 其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总值保持不变。通过动能定理可以 求解涉及热力学第一定律的问题，如计算热量传递、内能变化等。
分析热机效率问题
热机是将热能转换为机械能的装置。通过动能定理可以分析热机的工作过程，计算 热机的效率，评估热机的性能。
疑难问题解答
问题1
如何理解功是标量而功率是矢量？
解答
功是标量，只有大小没有方向；而功率是矢量，既有大小又有方向。这是因为功率涉及到力和速度两个矢量，它 们的点积结果是一个标量，但功率本身的方向与速度方向相同。
疑难问题解答
问题2
在计算功时，如何确定力的方向和位移的方向？
解答
在计算功时，需要确定力的方向和位移的方向。如果力和位移的方向相同或相反，则功的值为正或负；如 果力和位移的方向垂直，则功的值为零。在实际问题中，需要根据具体情况判断力和位移的方向。
高中物理功和功率知识点
高中物理功和功率知识点在高中物理的学习中，功和功率是两个非常重要的概念，它们不仅在力学部分有着广泛的应用，也是后续学习能量等知识的基础。
下面咱们就来好好聊聊这两个知识点。
首先，咱们来说说功。
功的定义是：如果一个力作用在物体上，并且物体在这个力的方向上发生了位移，我们就说这个力对物体做了功。
简单来说，功就是力和在力的方向上位移的乘积。
功的计算公式是：W ＝Fs cosθ 。
这里的 W 表示功，F 是力的大小，s 是位移的大小，θ 是力和位移之间的夹角。
当θ ＝ 0°时，cosθ ＝ 1，此时功 W ＝ Fs ；当θ ＝ 90°时，cosθ ＝ 0，力不做功。
要注意的是，功是一个标量，但有正负之分。
当0° ≤ θ ＜ 90°时，力做正功；当 90°＜θ ≤ 180° 时，力做负功；当θ ＝ 90°时，力不做功。
正功表示力对物体的运动起到推动作用，负功表示力对物体的运动起到阻碍作用。
比如，一个物体在水平地面上受到水平拉力 F 的作用，向前移动了一段距离 s ，那么拉力做的功就是 W ＝ Fs 。
如果物体受到摩擦力 f 的作用，向前移动了同样的距离s ，由于摩擦力的方向与位移方向相反，所以摩擦力做的功就是 W ＝ fs 。
再来说说常见的几种力做功的情况。
重力做功只与物体的初末位置高度差有关，与路径无关。
比如，一个物体从高处自由下落，不管它是直线下落还是曲线下落，重力做的功只取决于它下落的高度差。
弹力做功与弹簧的形变有关。
当弹簧被压缩或拉伸时，弹力做功；当弹簧恢复原长时，弹力不做功。
摩擦力做功比较复杂。
静摩擦力做功的情况相对较少，一般在静摩擦力存在的情况下，如果物体没有发生位移，静摩擦力就不做功。
滑动摩擦力做功与路径有关，而且总是做负功，会使机械能转化为内能。
接下来，咱们讲讲功率。
功率是表示做功快慢的物理量。
功率的定义是：单位时间内所做的功。
功和功率.doc
功和功率一、引入通过两个例子的比较，说明引入功的概念的必要性 二、学习目标三、知识点讲解1、功的概念、计算式及单位 （1）概念：两个因素 （2）计算式：W=Fscos α （3）单位：焦耳J● 如图所示，质量分别为m 1和m 2的两个物体，m 1 <m 2，在大小相等的两个力F 1和F 2的作用下分别在光滑和粗糙的水平面上移动了相同的距离。
若F 1做的功为W 1，F 2做的功为W 2，则A W 1 >W 2B W 1 <W 2C W 1 =W 2D 条件不足，无法确定● 练习：如图所示，质量为m 的物体，置于动摩擦因素为μ，倾角为θ1的斜面上，在与斜面成交角θ2的恒力F 的作用下，上移了距离为s ，则此过程中F 对物体做功为______。
● 练习：重为10N 的物体置于水平地面上，线绳一端系在物体上，另一端跨过定滑轮，用16N 的力F 沿与竖直成600角的方向拉过0.5m ，则拉力对物体做的功是：A 8JB 5JC 4JD 0● 练习：用光滑的动滑轮提升物体，动滑轮质量不计，物体质量为2kg ，今用一竖直向上的50N 拉力，使物体上升4m 的距离。
在这一过程中，拉力做功_____J ，重F 1F力做功____J 。
2、正功和负功（1）00≤α＜900，W ＞0，力做正功 （2）α=900，W=0，力不做功（3）900＜α≤1800，W ＜0，力做负功，或者说物体克服力做了功 问：力是矢量还是标量？● 升降机以加速度a 向上做匀加速运动，物体m 相对于斜面静止。
则下列对物体所受各个力做功情况的分析，正确的是： A 静摩擦力对物体做正功 B 重力对物体做负功 C 支持力对物体不做功 D 合外力对物体做正功 3、根据公式W=Fscos α计算直线运动中恒力的功● 如图，质量为m 的小物体相对静止在倾角为θ的楔形物体光滑斜面上，楔形物体在水平推力F 作用下向左移动了距离s ，在此过程中，楔形物体对小物体做的功等于A 0B mgscos θC FsD mgstan θ 4、功率的定义、定义式、物理意义及单位 （1）定义及物理意义：表示做功的快慢（2）定义式：P=tW，P=F ν（3）单位：W 、Kw 5、平均功率和瞬时功率（1）平均功率：用P=W/t ，或者用P=F ν，ν表示某段时间的平均速度 （2）瞬时功率：P=F ν，其中的ν表示某个时刻的速度● 一个质量m=2kg 的物体自由下落，重力加速度取10m/s 2，则2s 内的功率是_____，第2s 末的功率是_____。
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第十讲 功与功率、机械效率一、知识结构定义：做功的两个必要因素：功 几种不做功的情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
功的计算公式：功的单位：焦耳，1J= 1N ·m 。
把两个鸡蛋举高1m ，做的功大约是1 J 。
定义：物理意义：功 功率功率的计算公式：单位：换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W定义：※机械效率 机械效率的计算公式：测滑轮组的机械效率：器材、原理、步骤影响滑轮组机械效率的因素：巩固：1、☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m 远，足球飞出10m 的过程中人不做功。
（原因是足球靠惯性飞出）。
2、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F 就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。
③ 功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。
3、功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。
理想斜面公式：FL=Gh 其中：F ：沿斜面方向的推力；L ：斜面长；G ：物重；h ：斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh ；这样F 做功就大于直接对物体做功Gh 。
二、经典例题例1、如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）例2、如图所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力F ，沿不同的方向拉物体运动相同的路程s ，则下列关于拉力做功的判断中正确的是（ ）(A) 乙图中的拉力做功最少 (B) 甲图中的拉力做功最少(C) 甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 (D) 丙图中的拉力做功最多例3．图像可以直观地反映有关信息。
对下列图像所含信息的理解，错误的是例2图图13 图14 OA ．图①中阴影部分面积表示该物体的密度大小B ．图②中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程C ．图③中阴影部分面积表示该电动机在对应时间内所做的功D ．图④中阴影部分面积表示该用电器在对应电压下的电功率例4、如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A 和物体B 。
当提升物体A 时，滑轮组的机械效率为75%，为F 1；当提升物体B 时，小民对地面的压力为F 2。
已知小民的质量为65kg ，物体A 的质量为90kg ，物体B 的质量为50kg 。
假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。
则F 2:F 1= ________ 。
例5、一质量为3000kg 的汽车沿着长为5.4km 的盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的山项时，耗时15min,汽车发动机牵引力为4000N.求，(1)汽车的行驶速度;(2)汽车发动机牵引力做的功;(3) 汽车发动机牵引力的功率.例6、天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中，一辆满载物资的总重为G 牛顿的运输车，将物资沿ABCD 路线运至D 处，AB 段海拔高度为h 。
米，CD 段海拔高度为h 2米，如图l4甲所示。
在整个运输过程中，汽车以恒定速度v 米／秒运动，汽车t =0时经过A 处，t l 时经过B 处，t 2时经过C 处，在此过程中汽车牵引力功率P 随时间，变化的图象可简化为图l4乙所示(P 1、P 2、t l 和t 2也为已知量)。
（1）请分析说明汽车在AB 段和BC 段运动时牵引力的大小关系。
(2)请根据已知量求汽车沿斜坡BC 段运动时所受总阻力的表达式(总阻力包括摩擦力和空气阻力)。
例7、如图7所示，用F =50N 的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N 的物体A 水平向右匀速移动了3m ，在这个过程中A ．拉力F 做了150J 的功B ．拉力F 做了300J 的功C ．重力做了600J 的功D ．重力做了1200J 的功例8、如图13所示，一辆小汽车在水平公路上沿直线匀速行驶，汽车速度计的指针一直停在如图14所示的位置。
（1）请以“0 ”点为力的作用点画出小汽车在水平方向所受力的示意图。
（2）如果小汽车的功率为6×104W, 以图14所示的速度匀速前进了2500m ，求小汽车所做的功是多少? 例4图三、练习题1、(★)下列关于力做功的说法，正确的是（ ）(A) 汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功(B) 人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功(C) 过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功(D) 人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功2、(★★)如图，用滑轮组提升重物时，重800N 的物体在10s 内匀速上升了lm 。
已知拉绳子的力F 为500N ，则提升重物的过程中 （ ）(A) 滑轮组的机械效率是60％ (B) 绳子自由端被拉下3 m(C) 做的有用功是800 J (D) 拉力F 的功率是80 W3、(★★)下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）(A) 功率大的机械，做功一定多 (B) 做功多的机械，效率一定高(C) 做功快的机械，功率一定大 (D) 效率高的机械，功率一定大4、(★★★)平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为3：2，则甲与乙（ ）(A) 牵引力的功率之比为1：1 (B) 牵引力做功之比为3：2(C) 牵引力做功之比为2：3 (D) 汽车所受的阻力之比为3：25(★★)如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成.用它们分别将重物G 1、G 2提高相同高度（ ）(A) 用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 (B) 若G 1 = G 2，甲的机械效率大于乙的机械效率(C) 若G 1 = G 2，拉力做的总功相同 (D) 若G 1 = G 2，拉力做的额外功相同6、(★★)如图所示的滑轮组，在拉力F 的作用下使物体升高了2m ，拉力F 所做的功为800J ，滑轮组的机械效率为70％，则物体受到的重力是（ ）(A) 160N (B) 280N (C) 16N (D) 28N7、(★★★)如图所示是李杨测滑轮组机械效率的实验装置，他用80N 的力, 在10s 内把重为120N 的物体提升5m ，则此过程中（ ）(A)他做的有用功是800J (B)他对滑轮组做功的功率是60W(C)他做的总功是1200J (D)该滑轮组的机械效率是75%8、(★★★)在不计绳重和摩擦的情况下，利用图中所示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙、表示甲、乙两装置的机械效率，W 甲、W 乙表示拉力所做的功．（ ）A ．η甲=η乙，W 甲=W 乙B ．η甲>η乙，w 甲>W 乙C ．η甲<η乙， W 甲<W 乙D ．η甲>η乙，W 甲<W 乙9、(★)一座高达40米的大桥，总长为8350米，其中正桥只有850米，而两侧引桥却长达7500米，如图甲。
一座大桥为什么要有这么长的引桥呢？小明很奇怪，请教老师后．他明白了引桥相当于一个斜面。
（1）小明用如图乙所示的斜面进行模拟实脸．在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度．发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F 越小。
由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到 __________（"省力"或"省功"）的作用。
( 2 ）一辆总质量为2000千克的汽车以10米／秒的速第7题图 第5题图第6题图第8题图 第9题图第10题图度匀速通过一侧引桥（长3750米），需要的时间为______秒，所做的有用功为______焦。
10、(★)如图是一种开瓶器。
使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压把即可将瓶塞拔出。
钻头做得尖细是为了_____，压把相当于_______。
王哲在5s 内将瓶塞拔出，若瓶塞长5㎝，瓶塞受到的平均阻力为200N ，则王哲克服瓶塞阻力做了_____J 功，其做功的功率为_______W 。
11、(★)一辆车开进了泥潭中，司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭 中拉出，如图所示．若司机用750N 的拉力在5s 内将车水平拉动lm ，那么司机所做的功是_____J ，司机做功的功率是____W ．12、(★)图是中国科学家在建造的世界上第一个全超导核聚变"人造太阳"。
在组装时，需要用如图所示的滑轮把重为1000牛的物体匀速提升12米，则作用在滑轮上的拉力F 为______牛，绳子对重物所做的功为________焦，若提升重物所用的时间为1分钟，则绳子对重物做功的功率为________瓦。
13、(★)跳绳是一项很好的健身运动。
某同学作了相关的测量：小军的体重为400牛，跳起时重心升高的高度平均为0.02米，则小军跳一次做功_____焦；若小军1分钟跳150次，则小军跳绳时的功率为 ___________瓦。
14、(★)如图所示，小明同学用10N 的水平推力推着超市购物车，在0．5min 内沿水平方向前进了15m ．(1)小明所做的功是_________J ，功率为___________w ．(2)上述计算中所用到的物理公式有____________、____________.进行的单位换算有____________.(3)若购物车在水平方向上做匀速直线运动，则地面对购物车的阻力是__________N ，购物车运动的速度是__________m/s ．15、(★)在新农村建设中，为解决村民饮用水，政府和村民共同兴建了一批蓄水池。
吕兵家二楼顶上的蓄水池长3 m ，宽2m ，高1 m ，楼房每层高3 m 。
水池最大储水量是_______t ；若这些水是从深2 m 的井中抽上来的，水泵至少做功______J 。
若要求一次灌水的时间不能超过8 min ，他家所购水泵的功率至少要______KW 。
16、(★★★)如图《向左走，向右走》的漫画中，地上的影子说明光是__________；箱子相对_______是运动的；在50s 的时间内，男孩提着重15N 的小提琴水平向左匀速走了100m ，女孩用5N 的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m ，他们中，对物体有做功的是_______（选填"男孩"或"女孩"），做功的功率是_________W ．17、(★)小燕同学用图示的滑轮组做"测滑轮组机械效率"的实验。
测出物体重1.45 N ，使物体匀速上升0. 1 m 的拉力为0.6 N ，则有用功为______ J ，总功为______J ，机核效率是_______ %18、(★)用图所示的滑轮组将重G =12N 的物体匀速提升20cm,所用的拉力F=5N,所做的有用功为______J ，机械效率为________.当改为提升18N 的重物时，该滑轮组的机械效率为_____________ .(忽略摩擦阻力)19、(★)工人用300N 的力，利用如图所示的滑轮组将重540N 的物体竖直向上匀速提升了１m ，则该滑轮组此时的机械效率η＝__________，不计摩擦，动滑轮的重力G ＝_______Ｎ。