高中物理-功
高中物理功教案知识基础
高中物理功教案知识基础
课时：1 节
教学内容：功
教学目标：
1. 理解功的概念和计算方法；
2. 掌握功的计算公式；
3. 能够应用功的概念解决问题。
教学重点：
1. 功的定义；
2. 功的计算公式。
教学难点：
1. 利用功的计算公式解决实际问题。
教学过程：
一、导入 (5 分钟)
教师简单介绍功的概念，引导学生思考在日常生活中可能会产生的功的情况。
二、讲解 (15 分钟)
1. 教师介绍功的定义，并讲解功的计算公式：功 = 力 × 位移× cosθ。
2. 通过示例讲解功的计算方法。
三、练习 (20 分钟)
教师提供一些练习题，让学生进行计算练习，并在解题过程中强化理解。
四、总结 (5 分钟)
教师总结本节课所学内容，强调功的重要性和应用。
五、作业布置 (5 分钟)
布置功的作业，要求学生独立完成，并在下节课前交作业。
教学反思：
通过本节课的教学，学生对功的概念和计算方法有了初步的了解，但在实际问题解决中还
需要进一步练习。
在以后的教学中，可以增加更多的实际案例，提高学生的解决问题能力。
(完整版)高中物理功和功率要点归纳
学习重点：1、功的概念2、功的两个不可缺少的要素3、机械功的计算公式4、功率的概念及其物理意义知识要点：（一）功的概念1、定义：如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，物理学中就说力对物体做了功。
2、做功的两个不可缺少的要素：力和物体在力的方向上发生的位移。
（分析一个力是否做功，关键是要看物体在力的方向上是否有位移）（二）功的公式和单位1、公式：W=F·Scosα即：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。
2、功的单位：在国际单位制中功的单位是“焦耳”，简称“焦”，符号“J”1J=1N·m（1焦耳=1牛·米）3、公式的适用条件：F可以是某一个力，也可以是几个力的合力，但F必须为恒力，即大小和方向都不变的力。
4、两种特殊情况：（从A运动到B）（1）力与位移方向相同，即α=0°W=F·S·cos0°=F·S（2）力与位移方向相反，即α=180°W=F·S·cos180°=-F·S5、公式中各字母的正负取值限制：F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值，α指力和位移之间的夹角，也就是力的方向和位移的方向之间的夹角，α的取值范围是：0°≤α≤180°。
6、参考系的选择：位移与参考系的选取有关，所以功也与参考系的选取有关。
在中学范围内，计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
（三）正功与负功1、功的正负完全取决于α的大小：（1）当0°≤α<90°时，cosα>0，W>0，此时力F对物体做正功，该力称为物体的“动力”。
（2）当α=90°时，cosα=0，w=0，此时力F对物体做零功，或称力对物体不做功。
（3）当90°<α≤180°时，cosα<0，W<0，此时力F对物体做负功，或称物体克服力F做功，该力称为物体的“阻力”。
高中物理功教学教案7篇
高中物理功教学教案7篇一个优秀的物理老师,总能编写出优秀的物理教学教案进行授课。
那么,优秀的教案是什么样的呢?下面是由我给大家带来的高中物理功教学教案7篇，让我们一起来看看!高中物理功教学教案篇111.1 功教学目标1.知识与技能(1)知道功的概念;能用公式W = F·s进行简单计算，知道功的单位。
(2)知道功率的概念;理解功率是表示物体做功快慢的物理量;知道功率的单位。
(3)能用公式P = W / t进行简单计算。
2.过程和方法经历比较做功快慢的活动，认识功率概念的建立过程中的科学方法。
3.情感、态度和价值观通过了解功率在实际生活中的应用，感受物理与生活密切相关。
教学重点和难点重点：功率概念的形成过程。
难点：功的概念建立。
教学资源1.学生实验器材：钩码、弹簧测力计、木块、铅球、秒表、矿泉水瓶、直尺等。
2.各种做功和功率的图片、视频等。
教案示例第一课时(一)引入1.阅读活动卡p16小故事，讨论回答问题。
在两人用力大小和移动物体距离不同的情况下，怎样比较两人贡献大小(让学生充分讨论)?引导学生在比较中关注“力的大小”及“移动距离”这两个量。
(二)新课2.机械功(1)问题做功的大小与哪些因素有关?(2)观察、讨论观看一些力做功、一些力未做功的视频，描述观察到的情景中力的大小、方向及物体移动的距离大小。
讨论做功的要素。
作用在物体上的力越大，力对物体做的功越多;物体在力的方向上移动的距离越大，力对物体做的功越多。
(3)阅读一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。
公式：W = F·s。
单位：1焦=1牛·米体会1焦的大小。
(三)知识应用3.应用(1)问题任何情况下力都对物体做功吗?(2)活动进行活动卡p17活动，通过对表格中实验结论的分析，体会机械功的含义。
(3)例题计算一些生活中常见的做功值。
教科书p14例题1、例题2。
高中物理功率
7.2功率【知识梳理】一 、功1 做功的两个必要因素； 和 ；恒力做功的表达式 ．2 功是标量，但是功也有 当力与位移之间夹角小于 900，力对物体做 当力与之间夹角于900时，力对物体 ；当力与位移之间夹角大于900时；力对物体做 功，对于这种情况我们还常说成 。
3摩擦力做功问题： 无论是静摩擦力还是滑动摩擦力做功都分为三种情况． ．请各举一例4、作用力与反作用力做功 必然的联系二、功率1 物理意义 是用来描述 的物理量2 公式；（l ） tW P =于计算 功率 （2） αcos Fv p =当V 为 时．P 为平均功率。
当V 为 时．P 为瞬时功率 3 机车的两种特殊运动（1）机车以恒定功率运动；设运动过程中所受阻力f 不变．由于功率P= ． 当速度开始增大时．牵引力F ．根据牛顿第 定律a= ．机车的加速度 ；当其加速度等 时 机车的速度达到 ．以后机车将做 运动 机车的最大速度V m =（2）机车以恒定加速度a 起动：机车以恒定加速度a 起动后，开始牵引力 机 车做 运动 此时机车的功率随速度的增大而 当其速度增大到某 一值v 时．功率达到最大值P ．此时有 =ma 。
，若以后再使其速度增加，由于机车的功率 ，机车的牵引力将 ，从而加速度 直至加速 度 ，速度达到最大．以后将做 运动 机车做匀速直线运动的速度V m = 。
试画出上面两种运动的f-t ,F-t. V-t P-t 图象恒P恒a要注意机车功率是 的功率，而不是 的功率。
【例题推荐】例1 如果一台起重机将m 重的货物以a 的加速度由静止开始匀加速提升h 高度时，求：(1)钢索拉力的瞬时功率；(2)钢索拉力的平均功率。
例2跳绳是一种健身运动，设运动员的质量为50kg，他每分钟跳绳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面接触时间为跳跃一次所需时间的2／5，，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少?(g=10m/s2) 75W例3汽车发动机的额定功率为60Kw，汽车的质量为5×103Kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力为车重的0.1倍，求：（1）汽车从静止开始，保持0.5m/s2的加速度做匀加速度直线运动，这一过程能维持多长时间？（2）汽车速度达到10m/s时，汽车的加速度是多少？（3）汽车所能达到的最大速度？例4电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体，绳的拉力不能超过120 N，电动机的功率不能超过1200 W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m（已知此物体在被吊高接近90 m时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？【同步训练】1．物体做自由落体运动，前一半位移内重力做功的平均功率与后一半位移内重力做功的平均功率之比为 （ ）A ．1:3B ．1:4C ．1:)12(-D ．1: )12(+2．7 如右图所示，质量为m 的物体P 放在光滑的倾角为θ的直角劈上．同时用力F 向左推劈．使P 与劈保持相对静止．当前进的水平位移为s 时，劈对P 做的功为： A 、Fs B 、2sin θsmgC θcos smgD 、θtan smg3．汽船航行时所受水的阻力与它的速度平方成正比。
高中物理《功》
l
物理方法：等效替代
三．功的计算 (1)力 F 与位移 l 同向时：W＝ Fl . (2)力 F 与位移 l 有夹角 α 时：W＝ Flcos α ，其中 F、l、α 分别表示 力的大小 、 位移的大小 、力与位移夹角 ． (3) 功的单位是 J 。
四、正功、负功
α 的取值 W 的取值
含义
α＝π2
功W
一、功的定义 物体受到力，并在力的方向上发生一段位移，则这个力对物体做了功。
问题1：用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？ 问题2：图中两人对石头做功了吗？ 问题3：货物缓慢向右移动的过程中，货物受到的拉力F对货物做功了吗？
功W
一、功的定义
物体受到力，并在力的方向上发生一段位移，则这个力对物体做了功。
W＝0
力 F 不 0
力 F 对物体做 正功 力 F 对物体做 负功 (或说成物体克服力 F 做功)
正功：表示该力促进物体的运动 负功：表示该力阻碍物体的运动
所以功有正负，但功是标量。
五.总功的计算
(1) 方 法 一 ： 几 个 力 对 物 体 做 的 总 功 等 于 各 个 力 分 别 对 物 体 做 功
的 代数和 ，即 W 总＝ W1＋W2＋W3＋…＋Wn
.
(2)方法二：求几个力的总功时，也可以先求这几个力的 合力，再
应用功的定义式求合外力做的功，即为总功．W 合＝ F 合·lcos α .
二、做功的两个要素 1 力 2 在力的方向上发生位移
功的计算 例1 在平地上，用F=50 N的水平推力推动重G=100 N的箱 子，前进了l=10 m，推箱子的小朋友做了多少功？
F l
W=F l =50×10=500J
人教版高中物理必修二 第七章第2节《功》 课件(共29张PPT)
２．关于人对物体做功，下列说法中错误的是 A. 人用手拎着水桶在水平地面上匀速行走，人对水 桶做了功 B. 人用手拎着水桶从5楼匀速下至1楼，人对水桶做 了正功 C. 人用手拎着水桶从井中匀速提起，人对水桶做了 正功 D. 人用手拎着水桶站在原地不动时间很久，人却对 水桶不做功
答案: ( A B )
l1 F 90。
α
l
l2
l1=l cosα l2=l sinα
W1= Fl 1= F lcos α W2= 0 W= F l cosα
思考：l指物体实际位移还是力方向上的位移？ l为物体实际位移，lcosα为力方向上的位移
恒力的功的计算公式
W Fl cos
力对物体所做的功，等于力的大小，位 移的大小，力与位移夹角的余弦这三者 的乘积。
fl
mg
W合 WG Wf WFN mglsin fl (mgsin - f)l 另解：W合 F合lcos (mgsin - f)l
练习与反馈:
1.关于功，下列说法正确的是 A. 力对物体做功多，则物体的位移一定大 B. 力对物体不做功，则物体一定没有位移 C. 力对物体做正功时，力一定与物体位移方向相同 D.力对物体做负功时，力不一定与物体位移方向相反
D.无法比较
F1
F1
F2
F2
F3
F3
5m
向右加速
5m
向右匀速
5m
向右减速
总结:功只与F、l、α有关，与物体是否还受其他 力、物体运动状态等因素无关．
交流讨论
1、辨认力的方向与位移方向的夹角
F
α
l
F αl
答案：α
答案：1800- α
高中物理功和能(功是能量转化的量度)公式大全
高中物理功和能(功是能量转化的量度)公式大全功和能(功是能量转化的量度)1.功：W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s间的夹角｝2.电功：W=UIt(普适式) {U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝3.重力做功：Wab=mghab {m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)}4.电场力做功：Wab=qUab {q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb｝5.功率：P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)｝6.电功率：P=UI(普适式) {U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝7.汽车牵引力的功率：P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率，P平:平均功率}8.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)9.动能：Ek=mv2/2 {Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝10.重力势能：EP=mgh {EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)｝11.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能面起)｝12.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝13.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)：W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功，ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注:(1)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(2)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功，则重力(弹性、电、分子)势能减少(4)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);(5)机械能守恒成立条件：除重力(弹力)外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;。
高中物理中的功是什么如何计算
高中物理中的功是什么如何计算功是物理学中的一个基本概念，它描述了力对物体做功的能力。
在高中物理中，功的计算是一个重要的知识点。
以下是关于功的定义、计算方法和相关概念的详细介绍。
一、功的定义功（W）是指力（F）对物体作用产生的效果，即力使物体移动的能力。
在力学中，功是力、位移和力的方向的乘积。
功的单位是焦耳（J）。
二、功的计算公式1.恒力做功公式：[ W = F s ]其中，( F ) 是力的大小，( s ) 是物体移动的位移，( ) 是力和位移之间的夹角。
2.变力做功公式：[ W = F(s) ds ]其中，( F(s) ) 是力随位移变化的函数，( ds ) 是微小的位移元素。
三、功的性质1.功是标量，不具有方向性。
2.功的大小取决于力和位移的大小，以及力和位移之间的夹角。
3.功可以是正值、负值或零。
正值表示力对物体做正功，负值表示力对物体做负功，零表示力没有做功。
四、功的应用1.判断力对物体做功的正负：当力的方向与位移方向相同时，力对物体做正功；当力的方向与位移方向相反时，力对物体做负功。
2.计算物体受力做的总功：将物体受到的所有力做功的代数和。
3.分析物体在力的作用下的能量变化：功是能量转化的量度，物体受到的功等于物体能量的变化。
五、与功相关的概念1.功率（P）：表示单位时间内做功的大小，计算公式为 [ P = ]，单位是瓦特（W）。
2.动能（K）：物体由于运动而具有的能量，计算公式为[ K = mv^2 ]，其中 ( m ) 是物体的质量，( v ) 是物体的速度。
3.势能（U）：物体由于位置或状态而具有的能量，包括重力势能和弹性势能等。
综上所述，高中物理中的功是力对物体做功的能力，可以通过力和位移的乘积来计算。
功的应用广泛，涉及能量转化、功率计算等方面。
掌握功的概念和计算方法对于学习物理学具有重要意义。
习题及方法：1.习题：一个物体在水平方向上受到一个恒力作用，力的大小为10N，方向与位移方向相同，物体移动了5m。
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四、摩擦力做功情况讨论
问题一：滑动摩擦力一定做负功吗?
滑动摩擦力即可 以做正功，也可 以做负功，还可 以不做功。
m v0 M
滑动摩擦力f对m做负功
S
m
S
WM1=- f Sm
滑动摩擦力f对Ｍ做正功 W2= f SM
一对滑动摩擦力对两个物体作功之和必定
为负功-------系统摩擦力做功
l 而 l1=lcosα
W Fclo s
3、功的计算公式
F
α
l
W=Flcosα
【说明】公式中各量的物理意义：
F——作用在物体上的力(恒力.可是某个力。 或合力)
l——物体(力的作用点)在F作用下的位移
α——F、l正方向之间的夹角（0～180°）
注意：
①做功只与F、l 、α三者有关与物体运动形式无关。
=F2πR =8π×103 J
2.平均力法：
若变力大小随位移是线性变化，且方向不变时，可将变力
的平均值求出后用公式
WFcsos
W F sco sF 1F 2sco s
2
如弹簧的弹力做功就可以用此法计算
3.利用F-S图像：
Ｆ－Ｓ图线与坐标轴所包围的
面积即是力Ｆ做功的数值。 Ｆ
Ｆ
0 Ｓ0 Ｓ
谢谢大家！
【例】质量为40kg的物体，在一个水平力的作用下，沿 直径为40m的水平圆形轨道匀速运动一周，若物体与轨 道间动摩擦因数为0.5, 求水平外力在此过中做功多少？
解： 在圆周上取一小段⊿L1，物体做匀速直线运动
外力等于摩擦力 F=μmg=200N
外力做功 W1=F⊿L1 同理 W2=F⊿L2…
总功 W=W1+W2+… +Wn=F(⊿L1+⊿L2+… +⊿Ln)
WFl
判断:有无做功
纹丝 不动!!
真辛 苦
匀速
(1)如果力的方向与物体的运动方向 一致，应如何计算这个力的功？
W=Fl
l
(2)如果力的方向与物体的运动方向 垂直，应如何计算这个力的功？
F支
F支
l
F不做功 即 W=0
如果力的方向与物体的运动方向成 某一角度，应如何计算这
l
F和l都是矢量 矢量的合成和分解？
F α
F α
l
（1） 把F分解到位移方向上
分析：
F
根据力的等效性原理,可以
F2
把计算F做功的问题转化为
分别求F1和F2做功的问题
l W1= F1l= F COSαl
F1
W2 = 0
WFcols W = W1 + W2
F α
l
（2）. 把l分解到力方向上
F α
l1
α
l2
F
W=Wl1+Wl2 WF =F·l1+0
问题二：静摩擦力一定不做功吗?
AF B
静摩擦力对A做负功
Ｗ＝－ＦL
A和B相对静止,一起加 速运动
静摩擦力对Ｂ做正功
Ｗ＝ＦL
一对静摩擦力对两个物体作功之和必定为零
五.变力做功
1.微积分初步方法
处理：
1.. 2 3 .4.
1 2
F
每小段都足够小 经过时间足够短
直线 恒力
每一小段，就可利用公式W=Fccosα计算功。再把 所有的功都加起来，就是变力整个过程所做的功。
0≤α＜ π2时，cosα＞0，W ＞0表示力对物体做正功
α= π2时，cosα=0， W =0表示力对物体不做功
π
2
＜α≤π时，cosα＜0，W＜
0表示力对物体做负功
某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功” （取绝对值），两种说法的意义是等同的。
在斜面上由静止开始下滑的物体（所有接触 面都光滑）物体受到的各力是否做功？做正功 还是做负功？
FN
S
mg
三、外力的总功
当物体在几个力的共同作用下发生一段位 移l时，这几个力对物体做的总功，等于各分 力分别对物体所做功的代数和，也等于这几 个力的合力对物体所做的功。
（1）合力的功等于各分力所做功的代数和，即
W总=W1+W2+W3+……+Wn （2）先求出合力，然后求总功，表达式为
W总 =F合l cos α （ α为合力与位移方向的夹角）
②计算功时，一定要明确是计算哪个力在哪一段位移 上对哪个物体所做的功，不能张冠李戴。
4 .功的国际单位：焦耳(J)
1焦耳的意义
1J等于1N的力让物体在力的方向 上发生1m的位移时所做的功。
二、 正功和负功
下列图中，各力做功会怎样？ 其中F=100N ，L=1m ，cos150 º=-cos30°
第七章 机械能守恒定律 功
一个物体受到力的作用，如果在力的方向 上移动一段距离，我们就说这个力对物体做 功。
F
F
S
力对物体做功为 W=FS
一、功的概念
1、功的定义：物体受到力的作用，并沿力的方向发生一 段位移，则该力对物体做了功
2、做功的两个必要因素 （1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上发生一段位移
ll
l
W=Flcos(180°-θ)
W=Flcos(180°-θ)
=86.6J
=-86.6J
功是标量，但有正负之分
W=Flcosθ =86.6J
所谓正功负功，是反映力对物体发生位移的作用效果。
若为正功，表明该力促进了物体的运动，动力做功；
若为负功，表明力阻碍物体的运动，阻力做功。
W＝F l cosα