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功和功率PPT课件
意义
能量守恒定律是自然界的基本定律之一， 它揭示了能量转化和转移的本质，为热 力学、电磁学、化学等领域的研究提供 了基础。
能量转化和转移的方向性
能量转化具有方向性
能量转化通常是从高品位向低品位转化，如内能可以转化为机械能，但机械能 不能自发地转化为内能。
能量转移具有方向性
能量转移通常是从高温物体向低温物体转移，或从浓度高的地方向浓度低的地 方转移。
火箭的功率
表示火箭做功快慢的物理量，等于火箭在单位时间内所做的功。
火箭发射效率
用于评价火箭的发射经济性，与火箭的功率和火箭的质量有关。
THANKS
感谢观看
功等于力与物体在力
的方向上发生位移的
乘积，即$W
=
vec{F} cdot vec{s}$。
功的标量与矢量性质
功是标量，只有大小，没有方向。
功的正负不表示方向，而表示动力或阻力做功。正功表示动力做功，负功表示阻力 做功。
功的计算遵循标量运算的规则。
正功、负功及零功
01
02
03
正功
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。
能量守恒定律在自然界中的普遍性
在各种物理现象中普遍适用
01
无论是力学、热学、电磁学还是光学等领域，能量守恒定律都
是普遍适用的。
在化学反应中同样适用
02
化学反应中的能量变化也遵循能量守恒定律，即反应前后体系
的总能量保持不变。
在生物体内也适用
03
生物体内的能量转化和转移同样遵循能量守恒定律，如光合作
用和呼吸作用等过程中的能量转化。
功和功率PPT课件
• 功的基本概念与性质 • 恒力作用下物体做功 • 功率的基本概念与性质 • 动能定理与功能关系 • 能量守恒定律及其应用 • 案例分析：功和功率在实际问题中
能量守恒定律是自然界的基本定律之一， 它揭示了能量转化和转移的本质，为热 力学、电磁学、化学等领域的研究提供 了基础。
能量转化和转移的方向性
能量转化具有方向性
能量转化通常是从高品位向低品位转化，如内能可以转化为机械能，但机械能 不能自发地转化为内能。
能量转移具有方向性
能量转移通常是从高温物体向低温物体转移，或从浓度高的地方向浓度低的地 方转移。
火箭的功率
表示火箭做功快慢的物理量，等于火箭在单位时间内所做的功。
火箭发射效率
用于评价火箭的发射经济性，与火箭的功率和火箭的质量有关。
THANKS
感谢观看
功等于力与物体在力
的方向上发生位移的
乘积，即$W
=
vec{F} cdot vec{s}$。
功的标量与矢量性质
功是标量，只有大小，没有方向。
功的正负不表示方向，而表示动力或阻力做功。正功表示动力做功，负功表示阻力 做功。
功的计算遵循标量运算的规则。
正功、负功及零功
01
02
03
正功
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。
能量守恒定律在自然界中的普遍性
在各种物理现象中普遍适用
01
无论是力学、热学、电磁学还是光学等领域，能量守恒定律都
是普遍适用的。
在化学反应中同样适用
02
化学反应中的能量变化也遵循能量守恒定律，即反应前后体系
的总能量保持不变。
在生物体内也适用
03
生物体内的能量转化和转移同样遵循能量守恒定律，如光合作
用和呼吸作用等过程中的能量转化。
功和功率PPT课件
• 功的基本概念与性质 • 恒力作用下物体做功 • 功率的基本概念与性质 • 动能定理与功能关系 • 能量守恒定律及其应用 • 案例分析：功和功率在实际问题中
《功和功率》课件
步骤2：使用速度计测量 小车的速度，记录数据 。
步骤3：改变小车上砝码 的质量，重复步骤1和步 骤2，至少进行5组实验 。
步骤4：将实验数据输入 数据采集器，分析数据 ，绘制功与速度变化的 图像，验证动能定理。
结果分析：通过实验数 据和图像分析，可以得 出功与速度变化的关系 ，验证动能定理的正确 性。同时，通过实验操 作和数据采集，培养学 生的实验技能和观察能 力，加深对功、功率和 动能的理解。
若求瞬时功率，需考虑力的冲量，公式为
$P = Fv$，其中$F$表示力的大小，$v$表示瞬时速度。
功率的单位
01 国际单位制中，功率的单位是瓦特（W），简称 瓦。
02 其他常用单位还有千瓦（kW）、马力等。
02 换算关系为：1千瓦=1000瓦，1马力=735.5瓦。
03
功和功率的关系
功和功率的联系
功的计算公式
总结词
功的计算公式是 W = Fscostheta，其中 F 是作用在物体上的力，s 是物体在力的方向上的位移 ，theta 是力和位移之间的夹角。
详细描述
功的计算公式是物理学中用于计算力对物体所做功的公式。公式中的 F 表示作用在物体上的力 ，s 表示物体在力的方向上的位移，theta 表示力和位移之间的夹角。该公式适用于恒力做功的 情况，当力的大小和方向不变时，可以直接代入公式进行计算。
THANKS
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02 自行车
骑自行车时需要克服阻力和重力，这需要消耗体 能并产生功和功率。自行车的功率取决于骑行者 的体重、踏频和速度。
03 飞机
飞机在飞行过程中需要消耗燃油，从而产生功和 功率。飞机的功率取决于发动机的推力和速度， 推力越大，速度越高，功率越大。
81功与功率课件(49张PPT)
串联电路和并联电路中的功率分 配
串联电路中功率与电阻成正比，并联电路中 功率与电阻成反比。
电磁感应中的功与功率
法拉第电磁感应定律
感应电动势与磁通量的变化率成正比。
楞次定律的内容
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
电磁感应中的能量转化
机械能转化为电能，电能再转化为其他形式的能。
自感现象和互感现象中的功率问题
3
热力学第一定律的意义 揭示了自然界中能量转化和守恒的基本规律，为 热力学和能源科学的发展奠定了基础。
04
力学中的功与功率问题
直线运动中的功与功率
功的定义及计算公式
$W = Fscostheta$，其中$F$为力， $s$为位移，$theta$为力与位移之 间的夹角。
功率的定义及计算公式
$P = frac{W}{t}$，其中$W$为功， $t$为时间。
示例
冰箱制冷、空调制热等热力学过程，涉及热 力学第二定律与熵增原理的应用。
THANKS
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02
功率的基本概念与性质
功率的定义及物理意义
功率是描述物体做功快慢的物理 量，定义为单位时间内完成的功。
功率反映了力对物体做功的速率， 即做功的效率。
在给定时间内，功率越大，物体 获得的动能或势能变化越大。
功率的单位与计算方法
功率的国际单位是瓦特（W）， 常用单位还有千瓦（kW）和兆 瓦（MW）等。
采用有效值进行计算，注意电 压表和电流表测量的都是有效 值。
变压器的工作原理和功率 关系
变压器通过互感原理实现电压 的变换，输入功率等于输出功 率加上变压器自身损耗的功率。
06
热学中的功与功率问题
热力学系统中的功与功率
功和功率ppt课件
W总 W1 W2 W3
W总 W合 F合 • L
例2： 用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之 在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力做 功为W1，再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物 体上，使之在粗糙的水平面上移动l，恒力做功为 W2，则两次恒力做功的关系是 ( C ) A w1>w2 B w1<w2 C w1=w2 D 无和功率
复习： 1.功的概念： W Fs
单位 焦耳（J）
2.功率的概念： p W t
瓦特（w）
3.手提重物上楼，拉力F和重力G是否对重物做功？
4.手提重物在水平路面运动，拉力F和重力G是否对重
物做功？
5.汽车在平直公路上行驶时牵引力对汽车做功吗？路
面的支持力和汽车重力做功吗？汽车上坡呢？
(1)额定功率P额：电动机、内燃机等动力机械 在正常条件下可以长时间工作 的最大功率．
(2)实际功率P实：电动机、内燃机等动力机械 工作时实际消耗的功率．
说明： P实一般情况下小于P额，但在特殊情况
下，如汽车越过障碍时，可以使P实在短时间内 大于P额．
例3、发动机的额定功率是汽车长时间行驶时 所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的 额定功率为 60kW，在水平路面上行驶时受 到的阻力是 1800 N，求发动机在额定功率下 汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为 54 km/h 时受到的阻力不变，此时发动机输 出的实际功率是多少？
运动情况有何不同？
本题说明了一个力所做的功只由力和力的方 向上发生的位移决定,跟物体是否还受到其它 力作用,以及物体的运动情况均无关
四、功 率
1.物理意义：表示做功快慢的物理量
2.大小： p W Fvcos
t
3.标量：
W总 W合 F合 • L
例2： 用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之 在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力做 功为W1，再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物 体上，使之在粗糙的水平面上移动l，恒力做功为 W2，则两次恒力做功的关系是 ( C ) A w1>w2 B w1<w2 C w1=w2 D 无和功率
复习： 1.功的概念： W Fs
单位 焦耳（J）
2.功率的概念： p W t
瓦特（w）
3.手提重物上楼，拉力F和重力G是否对重物做功？
4.手提重物在水平路面运动，拉力F和重力G是否对重
物做功？
5.汽车在平直公路上行驶时牵引力对汽车做功吗？路
面的支持力和汽车重力做功吗？汽车上坡呢？
(1)额定功率P额：电动机、内燃机等动力机械 在正常条件下可以长时间工作 的最大功率．
(2)实际功率P实：电动机、内燃机等动力机械 工作时实际消耗的功率．
说明： P实一般情况下小于P额，但在特殊情况
下，如汽车越过障碍时，可以使P实在短时间内 大于P额．
例3、发动机的额定功率是汽车长时间行驶时 所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的 额定功率为 60kW，在水平路面上行驶时受 到的阻力是 1800 N，求发动机在额定功率下 汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为 54 km/h 时受到的阻力不变，此时发动机输 出的实际功率是多少？
运动情况有何不同？
本题说明了一个力所做的功只由力和力的方 向上发生的位移决定,跟物体是否还受到其它 力作用,以及物体的运动情况均无关
四、功 率
1.物理意义：表示做功快慢的物理量
2.大小： p W Fvcos
t
3.标量：
功和功率完整PPT课件
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
功的基本概念与性质
功的定义及物理意义
功是描述力对物体作用效果的物理量，其定义式为$W = Fscostheta$，其中$F$为 力，$s$为物体在力的方向上通过的位移，$theta$为力与位移之间的夹角。
功是标量，只有大小，没有方向。功的大小等于力与物体在力的方向上通过的位移 的乘积。
速等。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
动能定理及其应用
动能定理的表述及物理意义
动能定理的表述
合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
物理意义
揭示了物体动能变化与合外力做功之间的定量关系，是力学中的重要定理之一。
动能定理在力学中的应用
求解变力做功问题
通过动能定理可以将变力做功问题转 化为求解物体动能变化的问题。
计算热量传递
在热量传递过程中，物体的内能发生 变化，同时伴随着动能的变化。通过 动能定理可以计算热量传递的多少。
案例分析：火箭发射过程中的动能变化
火箭发射前的准备
火箭点火升空
火箭发射前需要进行充分的准备工作，包括 加注燃料、检查设备等。在这个过程中，火 箭的动能没有发生变化。
当火箭点火后，高温高压的燃气从尾部喷出， 产生巨大的推力使火箭加速升空。在这个过 程中，火箭的动能不断增加。
功率的物理意义
01
表示做功快慢的物理量。
功率的定义
02
单位时间内所做的功。
功率的分类
03
平均功率和瞬时功率。
平均功率与瞬时功率
平均功率
某段时间内做功与时间的比值，反映 该段时间内做功的平均快慢。
《功与功率》PPT课件
P____Wt_____，功率的单位是___w_。
？ 2．功率110kW表示什么物理意义
功率110kW和80kW功率哪个大？
做功哪个快？做功哪个多？
功率110kW表示机械在1s 内做了110000J的功．
110kW比80kW功率大，做功快．
3、使用机械做功时，下面说法正确的是：
（ C）
（A）功率大的机器一定比功率小的机器做功多； （B）功率大的机器一定比功率小的机器做功
上面展示的五幅图中，有的力对物体移动有贡献， 有的力则对物体移动没有贡献。
物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思 在里面。
物理学中规定：
一个力作用在物体上，物体沿力的方向上 移动了一段距离，就说这个力做了功。
小孩的拉力Ｆ拉小狗移动了一段距离s，我们说小孩的
拉力对小狗做了功，或简单地说小孩对小狗做了功。
即：功＝力×距离
则：Ｗ=Ｆ×Ｓ
2、单位
1 焦耳= 1牛.. 米
1 J = 1N m
将两个鸡蛋举高 1m，做功约1J
将一瓶 500ml的矿 泉水从地上 拿起，做功
约10J
小胖体重为65Kg，他从一楼到三楼，他对自己做的功为 多少？
例题：质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的货物， 一匹马拉着它将货物匀速运到了3 000 m外的货场。 如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 Ｎ，求马运货时 做的功。（g=10 N/kg)
他们对桶做了功吗？
提着小桶在水平路上匀 速前进。有力有距离，
但力与距离垂直。“提 力”不做功。
“劳而无功”
网球在光滑地面上滚动
“不劳无功” 物体靠惯性运动
有力对篮球 做功吗？
答：水平方向上移动了距离，但水平方向 上没有受力，所以没有做功。
？ 2．功率110kW表示什么物理意义
功率110kW和80kW功率哪个大？
做功哪个快？做功哪个多？
功率110kW表示机械在1s 内做了110000J的功．
110kW比80kW功率大，做功快．
3、使用机械做功时，下面说法正确的是：
（ C）
（A）功率大的机器一定比功率小的机器做功多； （B）功率大的机器一定比功率小的机器做功
上面展示的五幅图中，有的力对物体移动有贡献， 有的力则对物体移动没有贡献。
物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思 在里面。
物理学中规定：
一个力作用在物体上，物体沿力的方向上 移动了一段距离，就说这个力做了功。
小孩的拉力Ｆ拉小狗移动了一段距离s，我们说小孩的
拉力对小狗做了功，或简单地说小孩对小狗做了功。
即：功＝力×距离
则：Ｗ=Ｆ×Ｓ
2、单位
1 焦耳= 1牛.. 米
1 J = 1N m
将两个鸡蛋举高 1m，做功约1J
将一瓶 500ml的矿 泉水从地上 拿起，做功
约10J
小胖体重为65Kg，他从一楼到三楼，他对自己做的功为 多少？
例题：质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的货物， 一匹马拉着它将货物匀速运到了3 000 m外的货场。 如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 Ｎ，求马运货时 做的功。（g=10 N/kg)
他们对桶做了功吗？
提着小桶在水平路上匀 速前进。有力有距离，
但力与距离垂直。“提 力”不做功。
“劳而无功”
网球在光滑地面上滚动
“不劳无功” 物体靠惯性运动
有力对篮球 做功吗？
答：水平方向上移动了距离，但水平方向 上没有受力，所以没有做功。
功与功率课件.ppt
第四章 动能的变化与机械能
第二节 功与功率 (第一课时功)
授课人 ： 旺拉
8/24/2019
维目标 • 知识与技能 1.理解动能的概念. 2.熟练计算物体的动能. • 3.会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一
般步骤. • 过程与方法 • 1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式，体会科学探
8/24/2019
各力均为恒力
小结:
在初中功的基础上，进一步对功的概念的加深、功的计 算的推广。本节的重点: W= Fscosα；难点：正、负功的意 义。
8/24/2019
作业:
P51 1.3.4
8/24/2019
8/24/2019
高中
初中
一个物体受到力的作 用,如果在力的方向 上发发 生生了一段位位移移， 我们就说力对物体做 了功。
一个物体受到力的作用, 如果在力的方向上通过 了一段距离 ，我们就说 力对物体做了功。
思考：“位移”与“距离”有什么区别？
“发生” 跟 “通过”有什么差异？
8/24/2019
二画.功出的一计个算恒公力式做功：的物理情景。
1焦=1牛×1米=1牛·米。
8/24/2019
三、计算功的一般公式的讨论 W= FSCOSα F S COSα 适用于恒力做功 功的相对性 正、负功的意义
8/24/2019
随堂巩固 :
如图一质量为m的物
块无初速放上一倾角
为 的斜面顶端，已
N
f
知物块与斜面间动摩 擦因数为 ，试问
G
当物块下滑s的过程 中外力做功为多少？
一个物体受到力的作用, 如果在力的方向上通过了一 段距离，我们就说力对物体 做了功。
8/24/2019
第二节 功与功率 (第一课时功)
授课人 ： 旺拉
8/24/2019
维目标 • 知识与技能 1.理解动能的概念. 2.熟练计算物体的动能. • 3.会用动能定理解决力学问题，掌握用动能定理解题的一
般步骤. • 过程与方法 • 1.运用演绎推导方式推导动能定理的表达式，体会科学探
8/24/2019
各力均为恒力
小结:
在初中功的基础上，进一步对功的概念的加深、功的计 算的推广。本节的重点: W= Fscosα；难点：正、负功的意 义。
8/24/2019
作业:
P51 1.3.4
8/24/2019
8/24/2019
高中
初中
一个物体受到力的作 用,如果在力的方向 上发发 生生了一段位位移移， 我们就说力对物体做 了功。
一个物体受到力的作用, 如果在力的方向上通过 了一段距离 ，我们就说 力对物体做了功。
思考：“位移”与“距离”有什么区别？
“发生” 跟 “通过”有什么差异？
8/24/2019
二画.功出的一计个算恒公力式做功：的物理情景。
1焦=1牛×1米=1牛·米。
8/24/2019
三、计算功的一般公式的讨论 W= FSCOSα F S COSα 适用于恒力做功 功的相对性 正、负功的意义
8/24/2019
随堂巩固 :
如图一质量为m的物
块无初速放上一倾角
为 的斜面顶端，已
N
f
知物块与斜面间动摩 擦因数为 ，试问
G
当物块下滑s的过程 中外力做功为多少？
一个物体受到力的作用, 如果在力的方向上通过了一 段距离，我们就说力对物体 做了功。
8/24/2019
功和功率完整PPT课件
5．1 功和功率
知识清单
一、功 做功的两个因素：
(1)作用在物体上的力 (2)物体在力的方向上发生的位移．
公式：W＝Flcosα 单位：焦(J) (1)l 是物体对地的位移，α是力与位移的夹角． (2)只适用于恒力做功．
功的正负 (1)α＝90°时，力对物体不做功 (2)0≤α<90°时，力对物体做正功 (3)90°<α≤180°时，力对物体做负功 注意：功是标量，功的正负不表示方向和大小，正功表示动 力做功，负功表示阻力做功．
考点二 恒力做功的计算
求恒力做功直接用 W ＝Flco sα计算 1．注意问题 (1)公式中的 F 是所求功的作用力，要注意是求某个力的功还 是合力的功． (2)阻力做功为负值，克服阻力做功为正值． (3)公式中的 l 是物体对地的位移，要注意相对运动的系统中 物体的位移(见练 5)．
2．常用推论 (1)恒力做功等于力与物体在力的方向上位移的乘积，与运动 路径无关． (2)如图：物体由 A 滑到 D 摩擦力做的功 W＝μmg·BD.
【答案】 BD 【解析】 物体从 O 移动到 A，重力做的功是－mgL1tanθ， A 项错误．水平恒力 F 做的功是 FL1，B 项正确．物体从 O 移动 到 A 和从 A 下滑到 O 受支持力不同，摩擦力不同，克服摩擦力 做的功不相等，C 项错误．物体从 A 下滑到 B 的运动过程中克 服摩擦力做的功为： Wf＝μmgAOcosθ＋μmgOB＝μmg(L1＋L2)，D 项正确．
如图所示，质量为 m 的物体置于倾
角为 θ 的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数
为 μ，在外力作用下，斜面体以加速度 a 沿水
平方向向左做匀加速运动，运动中物体 m 与
斜面体相对静止．则关于斜面对 m 的支持力和摩擦力，下列说
《功和功率》课件
《功和功率》PPT课件
探索功和功率的概念和应用。从定义、计算公式和单位到相关的物理意义和 实际应用。涵盖电功率、热功率、机械功率以及光功率和声功率的测量和控 制技术。
什么是功和功率？
功是力对物体进行位移或变形所做的工作，功率则是功的速率，即单位时间内完成的工作量。功和功率是描述 能量转化和能量传递的基本概念。
功的定义和计算公式
功的定义是力与位移的乘积，计算公式为功=力 × 位移 × cosΘ。这个公式考虑了力和位移之间的夹角。
功率的定义和计算公式
功率的定义是单位时间内完成的工作量，计算公式为功率=功/时间。功率可以直接表示能量转化和传递的速率。
功和功率的单位
国际单位制中，功的单位是焦耳（J），功率的单位是瓦特（W）。常见的子 单位有千瓦（kW）和兆瓦（MW）。
平均功率是在一段时间内完成的平均工作量，计算公式为平均功率=总功/总时间。瞬时功率是瞬时的工作量， 即一刹那的功率。
功率和效率
功率和效率是密切相关的概念。效率是输出功率与输入功率之比，通常用百 分比表示。功率的合理利用可以提高系统的效率。
功率的性质
功率具有以下性质：1. 功率可以是正值、负值或零值；2. 功率大小与工作时间的选择有关；3. 功率可以相互 转换和传递。
功率对应的物理意义
功率是描述能量转化和能量传递速率的物理量。它在各个领域中有着重要的物理意义，如电子器件中的能量变 换和机械系统中的动力学。
功率的相关概念：平均功率和瞬时功率
探索功和功率的概念和应用。从定义、计算公式和单位到相关的物理意义和 实际应用。涵盖电功率、热功率、机械功率以及光功率和声功率的测量和控 制技术。
什么是功和功率？
功是力对物体进行位移或变形所做的工作，功率则是功的速率，即单位时间内完成的工作量。功和功率是描述 能量转化和能量传递的基本概念。
功的定义和计算公式
功的定义是力与位移的乘积，计算公式为功=力 × 位移 × cosΘ。这个公式考虑了力和位移之间的夹角。
功率的定义和计算公式
功率的定义是单位时间内完成的工作量，计算公式为功率=功/时间。功率可以直接表示能量转化和传递的速率。
功和功率的单位
国际单位制中，功的单位是焦耳（J），功率的单位是瓦特（W）。常见的子 单位有千瓦（kW）和兆瓦（MW）。
平均功率是在一段时间内完成的平均工作量，计算公式为平均功率=总功/总时间。瞬时功率是瞬时的工作量， 即一刹那的功率。
功率和效率
功率和效率是密切相关的概念。效率是输出功率与输入功率之比，通常用百 分比表示。功率的合理利用可以提高系统的效率。
功率的性质
功率具有以下性质：1. 功率可以是正值、负值或零值；2. 功率大小与工作时间的选择有关；3. 功率可以相互 转换和传递。
功率对应的物理意义
功率是描述能量转化和能量传递速率的物理量。它在各个领域中有着重要的物理意义，如电子器件中的能量变 换和机械系统中的动力学。
功率的相关概念：平均功率和瞬时功率
功与功率ppt课件
功与功率ppt课 件
目录
• 功的基本概念与性质 • 恒力作用下的功计算 • 功率的基本概念与性质 • 功与功率在实际问题中的应用 • 功与功率的实验研究 • 功与功率在生活中的应用
01
CATALOGUE
功的基本概念与性质
功的定义及物理意义
功是力在空间上的积 累效应，表示力对物 体运动状态的影响程 度。
示例
一个质量为$m$的物体在光滑曲面上受到一个恒力$F$的作用，从曲面的一端滑到另一端， 则力对物体所做的功可以通过微元法计算得到。
变力作用下功的近似计算
要点一
平均力求法
当物体在变力作用下做直线运动时，如 果力的变化范围不大，可以近似将变力 看作恒力，用平均力求出功。即$W approx bar{F}s$，其中$bar{F}$为变 力的平均值。
瞬时功率
在某一时刻物体做功的快 慢程度，等于该时刻的力 与该时刻的速度的乘积。
两者关系
平均功率是瞬时功率在一 段时间内的平均值，瞬时 功率可以大于、等于或小 于平均功率。
机械效率与热效率
01
机械效率
有用功与总功的比值，表示机械做功的效率。机械效率总是小于1，因
为总功中总有一部分被转化为内能而损失掉。
要点二
图像法
根据变力与位移之间的关系图像（如 $F-s$图像），图像与坐标轴围成的面 积表示变力所做的功。这种方法适用于 变力与位移之间有简单函数关系的情况。
要点三
示例
一个弹簧在拉伸过程中，受到的拉力随 拉伸长度的增加而增大，可以近似将拉 力看作与拉伸长度成正比的变力。通过 测量不同拉伸长度下的拉力，可以绘制 出$F-s$图像，从而求出弹簧在拉伸过 程中拉力所做的功。
02 03
目录
• 功的基本概念与性质 • 恒力作用下的功计算 • 功率的基本概念与性质 • 功与功率在实际问题中的应用 • 功与功率的实验研究 • 功与功率在生活中的应用
01
CATALOGUE
功的基本概念与性质
功的定义及物理意义
功是力在空间上的积 累效应，表示力对物 体运动状态的影响程 度。
示例
一个质量为$m$的物体在光滑曲面上受到一个恒力$F$的作用，从曲面的一端滑到另一端， 则力对物体所做的功可以通过微元法计算得到。
变力作用下功的近似计算
要点一
平均力求法
当物体在变力作用下做直线运动时，如 果力的变化范围不大，可以近似将变力 看作恒力，用平均力求出功。即$W approx bar{F}s$，其中$bar{F}$为变 力的平均值。
瞬时功率
在某一时刻物体做功的快 慢程度，等于该时刻的力 与该时刻的速度的乘积。
两者关系
平均功率是瞬时功率在一 段时间内的平均值，瞬时 功率可以大于、等于或小 于平均功率。
机械效率与热效率
01
机械效率
有用功与总功的比值，表示机械做功的效率。机械效率总是小于1，因
为总功中总有一部分被转化为内能而损失掉。
要点二
图像法
根据变力与位移之间的关系图像（如 $F-s$图像），图像与坐标轴围成的面 积表示变力所做的功。这种方法适用于 变力与位移之间有简单函数关系的情况。
要点三
示例
一个弹簧在拉伸过程中，受到的拉力随 拉伸长度的增加而增大，可以近似将拉 力看作与拉伸长度成正比的变力。通过 测量不同拉伸长度下的拉力，可以绘制 出$F-s$图像，从而求出弹簧在拉伸过 程中拉力所做的功。
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第1步 狂刷小题· 练基础
第2步 精做大题· 练能力
高考总复习首选用卷· 物理
A．W1>W2，F＝2Ff C．P1<P2，F>2Ff
B．W1＝W2，F>2Ff D．P1＝P2，F＝2Ff
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解析
整个运动过程中， 根据动能定理有 W1－W2＝0，
第2步 精做大题· 练能力
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解析
坦克以恒定功率加速，根据 P＝Fv 得，v 增大，
F 减小，牵引力做的功不等于 Fs，A 错误；坦克运动速度 P 为 vm 时，牵引力等于阻力 f，则 vm＝ f ，故 B 正确；坦克 速度为 v 时，牵引力为 F，由牛顿第二定律得 F－f＝ma， F－f vm 2s a＝ m ，故 C 正确；坦克做变加速运动， v ≠ ，t≠ ， 2 vm D 错误。
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第2步 精做大题· 练能力
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3. 如图所示，木板可绕固定水平轴 O 转动。木板从水 平位置 OA 缓慢转到 OB 位置，木板上的物块始终相对于木 板静止。在这一过程中，物块的重力势能增加了 2 J。用 FN 表示物块受到的支持力， 用 Ff 表示物块受到的摩擦力Байду номын сангаас 在此 过程中，以下判断正确的是( )
度方向时刻垂直， 故摩擦力 Ff 对物块不做功， 物块在慢慢移 动过程中，重力势能增加了 2 J，重力做负功 2 J，支持力 FN 对物块做正功 2 J，故 B 正确。
12 第1步 狂刷小题· 练基础 第2步 精做大题· 练能力
高考总复习首选用卷· 物理
4. 将一个苹果斜向上抛出， 苹果在空中依次飞过三个完 全相同的窗户 1、2、3。图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。 若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是( )
最大静摩擦力 fm，物体处于静止状态，则拉力 F 的功率为 零， 选项 A 错误； 对物块 A 由牛顿第二定律有 F－fm＝ma， 由于 t2 时刻拉力 F 最大，则 t2 时刻物块加速度 a 最大，选 项 B 正确；t2 到 t3 这段时间内拉力 F 大于 fm，所以物块做 加速运动，t3 时刻速度达到最大，选项 C 错误，D 正确。
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9. (多选)一质量为 800 kg 的电动汽车由静止开始沿平直 公路行驶，达到的最大速度为 18 m/s，利用传感器测得此过 程中不同时刻电动汽车的牵引力 F 与对应的速度 v，并描绘 1 出 Fv图象，图中 AB、BC 均为直线。若电动汽车在行驶过 程中所受的阻力恒定，由图象可知下列说法正确的是 ( )
27 第1步 狂刷小题· 练基础 第2步 精做大题· 练能力
高考总复习首选用卷· 物理
10．(多选)如图甲所示，静止在水平地面的物块 A，受 到水平向右的拉力 F 作用，F 与时间 t 的关系如图乙所示， 设物块与地面的静摩擦力最大值 fm 与滑动摩擦力大小相等， 则( )
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A．坦克速度为 v 时，坦克的牵引力做功为 Fs P B．坦克的最大速度 vm＝ f F－f C．坦克速度为 v 时加速度为 a＝ m 2s D．坦克从静止开始达到最大速度 vm 所用时间 t＝ vm
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解析
不论是滑动摩擦力，还是静摩擦力，都既可以
为阻力，也可以为动力，则既可以做负功，也可以做正功， 也都可能不做功，故选项 A、C、D 均错误，B 正确。
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A．电动汽车由静止开始一直做变加速直线运动 B．电动汽车的额定功率为 10.8 kW C．电动汽车由静止开始经过 2 s，速度达到 6 m/s D．电动汽车行驶中所受的阻力为 600 N
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8．(多选)我国自行研制的新一代 8×8 轮式装甲车已达 到西方国家第三代战车的水平，将成为中国军方快速部署型 轻装甲部队的主力装备。设该装甲车的质量为 m，若在平直 的公路上从静止开始加速，前进较短的距离 s，速度便可达 到最大值 vm。设在加速过程中发动机的功率恒定为 P，坦克 所受阻力恒为 f，当速度为 v(vm >v)时，所受牵引力为 F。 以下说法正确的是( )
19 第1步 狂刷小题· 练基础 第2步 精做大题· 练能力
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7. 如图，一长为 L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另 一端固定一质量为 m 的小球。 一水平向右的拉力作用于杆的 中点， 使杆以角速度 ω 匀速转动， 当杆与水平方向成 60° 时， 拉力的功率为( )
A．mgLω
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解析 根据题图可知，电动汽车从静止开始做匀加速 直线运动而后做加速度逐渐减小的变加速直线运动，达到 最大速度，选项 A 错误；由题设条件，可知电动汽车的最 大速度为 18 m/s 时，其所受合外力为零，故此时阻力等于 牵引力，为 600 N，选项 D 正确；根据功率定义，P＝fvm ＝600×18 W＝10.8 kW，选项 B 正确；电动汽车匀加速运 动的时间为 t ，由牛顿第二定律可得 F′ － f ＝ ma ， a ＝ 3 P P 2 m/s ， ＝at， t＝ ＝1.2 s， 若电动汽车一直匀加速 2 s， F′ aF′ 其速度才可达到 6 m/s，实际上电动汽车匀加速 1.2 s 后做 加速度逐渐减小的变加速运动， 因而 2 s 时电动汽车的速度 小于 6 m/s，选项 C 错误。
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一、基础与经典 1． 关于摩擦力对物体做功， 以下说法中正确的是 ( A．滑动摩擦力总是做负功 B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功 C．静摩擦力对物体一定不会做功 D．静摩擦力对物体总是做正功 )
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B．力 F 一定要变大 D．力 F 的功率将增大
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解析
受到一沿斜面向上的拉力 F ， F ＝ mgsinθ ＋
μmgcosθ， 把力 F 的方向变为竖直向上， 仍沿斜面保持原来 的速度匀速运动，F＝mg，由于题述没有给出 θ 和 μ 的具 体数值，不能判断出力 F 如何变化，选项 A、B 错误；力 沿斜面时 P1＝Fv＝(mgsinθ＋μmgcosθ)v，F 变为竖直向上 后，P2＝F′vsinθ＝mgvsinθ，P2<P1，故而力 F 的功率减 小，C 正确，D 错误。
W1 W2 所以 W1＝W2，又 P1＝ ，P2＝ ，所以 P1>P2；根据牛 t1 t2 F－Ff 顿第二定律，施加拉力 F 时，加速度大小 a1＝ m ，撤去 Ff 拉力 F 后加速度大小 a2＝ m ，vt 图象斜率的绝对值表示加 F－Ff Ff 速度的大小， 根据题图可知 a1>a2， 即 m > m 可得 F>2Ff， 综上分析，本题答案为 B。
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备考正能量：本考点内容在高考中往往与动能定理、功 能关系、图象问题等结合考查。预计今后高考将延续以上特 点，并结合当代生活实际、科技和社会热点来作为命题的背 景和素材。
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2. 用水平力 F 拉一物体，使物体在水平地面上由静止 开始做匀加速直线运动，t1 时刻撤去拉力 F，物体做匀减速 直线运动，到 t2 时刻停止，其速度—时间图象如图所示，且 α>β。若拉力 F 做的功为 W1，平均功率为 P1；物体克服摩 擦阻力 Ff 做的功为 W2，平均功率为 P2，则下列选项正确的 是( )
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第一部分
考点通关练
考点17 功和功率
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考点名片 考点细研究：本考点考查要点有：(1)功的理解与计算； (2)恒力及合力做功的计算、变力做功；(3)机车启动问题；(4) 功、功率与其他力学知识的综合。其中考查到的如：2016 年 天津高考第 8 题、2015 年全国卷Ⅱ第 17 题、2015 年海南高 考第 3 题、2015 年北京高考第 23 题、2015 年浙江高考第 18 题、 2015 年四川高考第 9 题、 2014 年全国卷Ⅱ第 16 题、 2014 年重庆高考第 2 题、2013 年安徽高考第 22 题等。
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A．汽车的功率 B．汽车行驶的最大速度 C．汽车所受到的阻力 D．汽车运动到最大速度所需的时间
P 1 Ff 解析 由 F－Ff＝ma，P＝Fv 可得：a＝m· v－ m ，对应 P 图线可知， 由于已知汽车的质量可求出汽车的功 m＝k＝40， 1 P 率 P， 由 a＝0 时， ＝0.05 可得： vm＝20 m/s， 再由 vm＝ ， vm Ff 可求出汽车受到的阻力 Ff， 但无法求出汽车运动到最大速度 的时间，故选 D。