人教版高中物理必修第二册精品课件功与功率(共23张PPT)
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高中物理(新人教版)必修第二册：功与功率【精品课件】
功的正负 不表示方向，也不表示大小。
4.总功等于各个力对物体所做功的代数和。
1.物理意义：表示做功快慢的物理量
功
2.定义式：
PW t
一般用于求平均功率
率
3.计算式：P = F v cosα
一般用于求瞬时功率
4.单位：国际单位—— 瓦特 （W）
当堂小练
1.于功的概念，下列说法正确的是( C ) A．物体受力越大，位移越大，力对物体做功越关多 B．合力做的功等于各分力做功的矢量和 C．摩擦力可以对物体做正功 D．功有正负，但正负不表示方向，而表示大小
h
一、变力做功
【典例1】如图，用恒力F通过跨过光滑定滑轮的轻绳，将静止于水平 面上的物体从位置A拉到位置B，物体和滑轮的大小均忽略，定滑轮 距水平面高为h，物体在位置A、B时，细绳与水平面的夹角分别为α 和β，求绳的拉力F对物体做的功．
【分析】功是能量转化的量度，轻绳不存储能量，恒力F做功通 过绳子将能量转移到物体上，故此恒力F做功应该等于绳子对物 体做的功。
一、功
01 功的定义 （5）说明 ① 功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；故计 算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。 ②公式W = Fl cosα只适用于计算恒力的功，l是物体的位移，不是路 程。
mＦ M l
一、功
02 正功与负功 （1）力对物体做正功和负功的条件 根据公式：W = F l cosα 完成下表：
小
F
F1
2
F，2 其中F1为物体初状态时受到的力，
F2为物体末状态时受到的力．
一、变力做功 02 平均值法
【典例2】如图所示，放在水平地面上的木块与一劲度系数k＝200 N/m的轻质弹簧相 连，现用手水平拉弹簧，拉力的作用点移动x1＝0.2 m，木块开始运动，继续拉弹簧， 木块缓慢移动了x2＝0.4 m，求上述过程中拉力所做的功．
物理人教版(2019)必修第二册8.1功与功率(共27张ppt)
功
【练习1】分别判断出这三种情形下力与位移的夹角α为多少， 并在图中标出。
α
αL
L
L
α
α=30°
α=30°
α=150°
议一议
1、判断如图所示的 4 种情况中外力 F 对物体做功的正、负 2、根据对前面 4 种情况的分析、比较, 归纳为: ①在只有一个力做功的情况下, 如果这个力对物体做正功,那么 物体的速度________; 如果这个力对物体做负功,那么 物体的速度________。 3、有些同学认为,功有正、负, 应该是矢量;有些同学认为,功 的正、负并不表示方向,而是 表示做功的效果。你怎样认为? 与同学讨论这个问题。
正功与负功
当a
π 2
时，cos α
0,W
0
F与l垂直，不做功
当0
a
π 2
时，cos α 0,W
0
F与l夹角<90°，做正功，“动力”
当π
2
a
π
时，cos α 0,W
0
F与l夹角>90°，做负功，“阻力”
功
【练习2】用起重机把质量为2.0×102kg的物体以1m/s2的加速 度匀加速地提高了3m，重力做了多少功？钢绳的拉力做了多 少功？g=10m/s2 外力对物体做的总功为多少？ 合外力对物体做的功多少？
问题探讨
物体做功的条件是什么？
✓ 作用在物体上的力; ✓ 物体在力的方向上
通过的距离
知识回顾
用水平拉力F拉动雪橇，雪橇向前移动了一段位移l。 这个拉力做功了吗? 如何计算这个这个功的大小？
W Fl
新知探索
马拉雪橇的时候，拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度θ 1）马对雪橇做功了吗？2）如何计算这个这个功的大小？
人教版物理必修第二册功和功率课件-ppt精品课件
题4［2019•山东临沂高一期末］如图所示，用轻绳拴一物体，以加速度a向下做 减速运动。关于物体所受力的做功情况，下列说法正确的是（ B ）
A. 重力做正功，拉力做负功，合力做正功 B. 重力做正功，拉力做负功，合力做负功 C. 重力做正功，拉力做正功，合力做正功 D. 重力做负功，拉力做负功，合力做负功
解析：WF=Flcos 60°=200 J Wf=-fl=-Fcos 60°·l=-200 J WG=0 W合=WF+Wf+WG=0
合力的功（总功）的求法 方法一：先求各力的合力，然后计算合力所做的功，该 方法适用于合力不变的情况，各力作用于同一过程。 方法二：先分别计算每个力做的功，再求各力做功的代 数和，该方法应用范围更广，适用于多过程。用此法时 注意判断各个力做功的正、负，求和时不能丢掉正负号 。
【注意】 （1）公式W=Flcos α只适用于计算恒力的功。 （2）公式中的W、F、l各量具有同时性、对应性，l是物体相对地 面的位移，力对哪个物体做功，l就是哪个物体的对地位移。
题组三 恒力的功、合力的功
题5［2019·石家庄高一检测］静止在水平地面上的物体，同时受到水平面内两个互相垂直的力F1、
4.功率两个公式的理解
W 定义式 P＝ t 适用条件 适用于任何情况下功率的计算
计算式 P＝Fv 适用于 F 与 v 同向的情况
若 v 表示物体在时间 t 内的平均速度，则功率
应用 求某个过程中的平均功率．当时间 P 表示力 F 在时间 t 内的平均功率；若 v 表示 t→0 时，可由定义式求瞬时功率 物体在某一时刻的瞬时速度，则功率 P 表示力
F 在该时刻的瞬时功率
W
公式 功率可以用 P＝ t 来表示，但功率 P 一定时，F 与 v 成反比；v 一定时，F 与 P
人教版高中物理必修二第七章功率(22张)-PPT优秀课件
四、关于平均功率和瞬时功率
平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢
当 t 表示一段
时间时，此式表 示平均功率
P
＝
W t
当 t 很短很短
时，此式表示瞬 时功率
瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
P＝FVcos α
若 V 表示平均 速度，则P 表示
平均功率
若V 表示瞬时速度，则 P 表示瞬时功率
人 教 版 高 中 物理必 修二第 七章第 三节功 率课件 (共22张 PPT)【 PPT优 秀课件 】-精美 版
想
乙做功快
方法: 功 时间
比值的大小反映做功快慢
物理学上正是采用这种方法来比较做功的快慢的.
功 时间
=功率
第三节 功 率
一、功率的概念
1.定义：功跟完成这些功所用时间的比值，
叫做功率。
2.功率的表达式： 功率=
功
时间
公式:
P
＝
W
t
3.单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，
符号是W，1W＝1J/s 常用单位为千瓦（KW）
第3节 功率
（一）创设情境 导入课题 两种耕地方式有何不同？
如果做功相同，所用时间相同吗？谁做 功快？
类比以前学过的描述运动快慢所采 用的方法，我们可以怎么办？
思考与讨论
1 30
1 60
甲 起 重 机 在
吨 的 货 物 提
到
秒预
内 把
定 的 高
度
1、这两个起重机对货物做的 功有什么关系？ 相同
2、这两个起重机哪一个做功 的快？ 乙比甲快 3、你又是怎么比较它们做功 快慢的？ 做功相同，时间越短，做功
越快
功与功率人教版高中物理必修第二册课件
功与功率人教版高中物理必修第二册 课件
功与功率人教版高中物理必修第二册 课件
若物体m在水平力F作用下发生水平位移l，求力F做的 功。由定义可得：W=FL;
以上功的计算是重物运动的方向与力的方向一 致情况，但实际中更为普遍的是物体运动的方 向和力的方向不一致，而是成一定的夹角，这 种情况下如何计算功呢?
8功.1与功功与率功人率教-人版教高版中（物2理01必9）修高第中二物册 理课必件修 第二册 课件(共 15张PP T)
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总结 ①平均功率P=Fv （v是平均速度）。 ②瞬时功率P=Fv （v是瞬时速度）。 ③如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与 平均速度相等，故此时平均功率等于瞬时功率。 交流讨论问题：由P＝W/t得出的是瞬时功率还 是平均功率？ 由公式P=W/t求出的功率，反映了该力在t时间 内做功的平均快慢，故由其求出的功率是平均 功率。
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5．功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快 慢。
6．额定功率和实际功率 ①额定功率：指机械在长时间正常工作时的最大输出 功率，也是机械发动机铭牌上的标称值，额定功率是动 力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一 定的。 ②实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率， 实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称 满负荷运行），但不能大于额定功率，否则会损坏机械。
功与功率人教版高中物理必修第二册 课件
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二、正功和负功
（1）当α=π/2时，cosα=0，W=0。 这表示力F的方向与位移s的方 向垂直时，力F不做功。
功与功率人教版高中物理必修第二册 课件
若物体m在水平力F作用下发生水平位移l，求力F做的 功。由定义可得：W=FL;
以上功的计算是重物运动的方向与力的方向一 致情况，但实际中更为普遍的是物体运动的方 向和力的方向不一致，而是成一定的夹角，这 种情况下如何计算功呢?
8功.1与功功与率功人率教-人版教高版中（物2理01必9）修高第中二物册 理课必件修 第二册 课件(共 15张PP T)
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总结 ①平均功率P=Fv （v是平均速度）。 ②瞬时功率P=Fv （v是瞬时速度）。 ③如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与 平均速度相等，故此时平均功率等于瞬时功率。 交流讨论问题：由P＝W/t得出的是瞬时功率还 是平均功率？ 由公式P=W/t求出的功率，反映了该力在t时间 内做功的平均快慢，故由其求出的功率是平均 功率。
8功.1与功功与率功人率教-人版教高版中（物2理01必9）修高第中二物册 理课必件修 第二册 课件(共 15张PP T)
5．功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快 慢。
6．额定功率和实际功率 ①额定功率：指机械在长时间正常工作时的最大输出 功率，也是机械发动机铭牌上的标称值，额定功率是动 力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一 定的。 ②实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率， 实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称 满负荷运行），但不能大于额定功率，否则会损坏机械。
功与功率人教版高中物理必修第二册 课件
功与功率人教版高中物理必修第二册 课件
二、正功和负功
（1）当α=π/2时，cosα=0，W=0。 这表示力F的方向与位移s的方 向垂直时，力F不做功。
新人教版物理必修二7.3功率 课件 (共22张PPT)
实际功率P’ =Fv’ =1800×15W=27kW
小 结 1、物理意义：表示做功快慢的物理
量
2、定义式：P W t
该式一般用于求平均功率Leabharlann 3、计算式：P = F v
该式用于求瞬时功率、平均功率
4、单位：在国际单位制中 瓦特 W
（1） 指 出 应 测 量 的 物 理 量
（2） 应 选 择 的 测 量 工 具
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/17
谢谢观看
练一练：
例: 质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作 用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运 动时间t=2s，求： 1.力F在t=2s内对物体所做功；
24J
2.力F在t=2s内对物体所做的功的平均功率；
12W
3.在2s末力F对物体做功的瞬时功率。
24W
例 题
某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水 平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动
练一练：
2、某人用同一水平恒力F先后两次拉同 一物体，第一次使此物体沿光滑水平面 前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平 也前进s距离，若先后两次拉力做的功为 W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则
(B )
A. W1=W2， P1=P2 B. W1=W2， P1＞P2
C. W1＞W2，P1＞P2 D. W1＞W2，P1=P2
观看图片
观看图片
在日常生活中，我们经常说某台机器的功率， 或某物体做功的功率，实际上是指某个力对 物体做功的功率。
例如： 汽车的功率就是汽车牵引力的功率 起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率
物理人教版(2019)必修第二册8.1功与功率(共31张ppt)
3.单位:国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
对功的理解
情景导引
下面三种情景中,人是否对物体做功?
要点提示:甲图中,杠铃不动,没有位移,人对杠铃没有做功;乙图中
,花在力的方向上没有位移,人对花没有做功;丙图中,拖把在人对它
的力的方向上发生了位移,人对拖把做功。
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。
必备知识
自我检测
一、功
1.概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就
对物体做了功。
2.公式
W=Flcos α。其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小和力与位移方向的
夹角,功是标量,其中当力F与位移l同向时,W=Fl。
力的乘积”。
必备知识
自我检测
二、正功和负功
由 W=Flcos α 可知:
π
(1)当 α=2时,W=0,力对物体不做功,力既不是阻力也不是动力。
π
(2)当 0≤α<2时,W>0,力对物体做正功,做功的力是动力。
π
(3)当2<α≤π 时,W<0,力对物体做负功,或说成物体克服这个力
做功,做功的力是阻力。
三、总功的计算
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对
物体所做的总功有两种计算方法。
(1)总功等于各个力分别对物体所做功的代数和。
(2)总功等于几个力的合力对物体所做的功。
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
对正功和负功的理解
情景导引
(1)如图甲所示,前面的人向前拉车,后面的人向后拉车,两个人分
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
对功的理解
情景导引
下面三种情景中,人是否对物体做功?
要点提示:甲图中,杠铃不动,没有位移,人对杠铃没有做功;乙图中
,花在力的方向上没有位移,人对花没有做功;丙图中,拖把在人对它
的力的方向上发生了位移,人对拖把做功。
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。
必备知识
自我检测
一、功
1.概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就
对物体做了功。
2.公式
W=Flcos α。其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小和力与位移方向的
夹角,功是标量,其中当力F与位移l同向时,W=Fl。
力的乘积”。
必备知识
自我检测
二、正功和负功
由 W=Flcos α 可知:
π
(1)当 α=2时,W=0,力对物体不做功,力既不是阻力也不是动力。
π
(2)当 0≤α<2时,W>0,力对物体做正功,做功的力是动力。
π
(3)当2<α≤π 时,W<0,力对物体做负功,或说成物体克服这个力
做功,做功的力是阻力。
三、总功的计算
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对
物体所做的总功有两种计算方法。
(1)总功等于各个力分别对物体所做功的代数和。
(2)总功等于几个力的合力对物体所做的功。
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
对正功和负功的理解
情景导引
(1)如图甲所示,前面的人向前拉车,后面的人向后拉车,两个人分
高中物理必修二功和功率课件
高中物理必修二功和功率课件
目录
• 功的基本概念与性质 • 功率的基本概念与计算 • 动能定理及其应用 • 机械能守恒定律及其应用 • 功能关系与能量转化 • 实验：验证机械能守恒定律
01
功的基本概念与性质
Chapter
功的定义及物理意义
功是描述力对物体做功多少的物理量，即力在空间上的 积累效应。
不做功
当力和位移的夹角为90度 时，力对物体不做功，表 示力在物体运动方向上没 有分力。
恒力做功与变力做功
恒力做功
当物体在恒力的作用下发生位移时，恒力对物体做功。恒 力做功的大小等于恒力与物体在力的方向上发生的位移的 乘积。
变力做功
当物体在变力的作用下发生位移时，变力对物体做功。变 力做功的大小等于变力与物体在力的方向上发生的位移的 乘积的积分。
02
能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一
种形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量保持不变。
03
能量守恒定律的意义
是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，它揭示了各种自然现象之间
的相互联系和制约关系。
功能关系在解决实际问题中的应用
应用功能关系解题的一般步骤 明确研究对象和研究过程；
恒力与变力的区别
恒力的大小和方向都不随时间变化，而变力的大小或方向 可能随时间变化。在处理变力做功问题时，通常需要将变 力转化为恒力或利用动能定理等方法求解。
02
功率的基本概念与计算
Chapter
功率的定义及物理意义
功率是描述做功快慢 的物理量，定义为单 位时间内完成的功。
功率的大小反映了物 体做功的能力，功率 越大，做功越快。
的。
目录
• 功的基本概念与性质 • 功率的基本概念与计算 • 动能定理及其应用 • 机械能守恒定律及其应用 • 功能关系与能量转化 • 实验：验证机械能守恒定律
01
功的基本概念与性质
Chapter
功的定义及物理意义
功是描述力对物体做功多少的物理量，即力在空间上的 积累效应。
不做功
当力和位移的夹角为90度 时，力对物体不做功，表 示力在物体运动方向上没 有分力。
恒力做功与变力做功
恒力做功
当物体在恒力的作用下发生位移时，恒力对物体做功。恒 力做功的大小等于恒力与物体在力的方向上发生的位移的 乘积。
变力做功
当物体在变力的作用下发生位移时，变力对物体做功。变 力做功的大小等于变力与物体在力的方向上发生的位移的 乘积的积分。
02
能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一
种形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量保持不变。
03
能量守恒定律的意义
是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，它揭示了各种自然现象之间
的相互联系和制约关系。
功能关系在解决实际问题中的应用
应用功能关系解题的一般步骤 明确研究对象和研究过程；
恒力与变力的区别
恒力的大小和方向都不随时间变化，而变力的大小或方向 可能随时间变化。在处理变力做功问题时，通常需要将变 力转化为恒力或利用动能定理等方法求解。
02
功率的基本概念与计算
Chapter
功率的定义及物理意义
功率是描述做功快慢 的物理量，定义为单 位时间内完成的功。
功率的大小反映了物 体做功的能力，功率 越大，做功越快。
的。
人教版高中物理必修第二册课件8.1功与功率(共23张PPT)
f=kmg=0.
,
做负功或说成物体克服这个力做功. 正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力做功。
（2）当F与l不同方向时，W=？ 正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力做功。
若物体做曲线运动，利用力和速度的夹角来判断做。 W1=W2，P1=P2
质量ｍ＝3kg的物体，在水平力F＝6Ｎ的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t＝3s，求：
求汽车维持这一加速度行驶的最长时间(g=10m/s ) 质量ｍ＝3kg的物体，在水平力F＝6Ｎ的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t＝3s，求：
若物体做曲线运动，利用力和速度的夹角来判断做。
4.物理意义：反映力对物体做功的快慢。
5.功率是标量。
6.功率与速度
(1)推导 P W Fl cos Fv cos
t
t
(2)各量的含义 ①式中Ｆ为对物体做功的力，若为发动机，则F指牵引力。 ②式中v为物体的运动速度 ③式中α为F与v的夹角
(3)对P＝Fvcosα的理解
F2
F
α v
F1
P＝(Fcosα)v
（2）力F在3s内对物体所做功的平均功率
p W 54 W 18W t3
（3）3s末的速度 v at 2 3m / s 6m / s
在3s末力F对物体做功的瞬时功率 P Fv 66W 36W
学以致用
7.质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动时阻力恒为车重的
0.05倍。
（1）当F与l同方向时: W Fl
F
A
l
（2）当F与l不同方向时，W=？
F
F2
α
人教版(教材)高中物理必修第二册第八章第1节功和功率PPT
【思考与讨论】
如图所示，在光滑水平面上，物体受到两个互相垂直的力F1 =3N和 F2=4N的恒力，从静止开始运动，如下图所示，位移为10m，求各个力做的 功和合力做的功。
功是标量!
【例题1】一个质量为m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ=370
角斜向上的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与
5、功率是标量，有正负，但是正负不表示大小与方向。
1.P=W/t求得是力在一段时间内做功的平均快慢程度，即平均功率。
2.功率的另一表达式
如果恒力F与v成任意角度α，发生了位移L,那么功率与力、速度的关系又会怎样呢？
PW
t
W FL cos
PLeabharlann FLcost
v L t
P Fv cos
①v可以是瞬时速度,也可以是平均速度大小
F ——力的大小
W Fl cos
l ——位移的大小
——力F的方向与位移l的方向的夹角
力对物体所做的功，等于力的大小、位
移大小、力与位移方向夹角余弦这三者的乘 积
②在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦， 符号是J，1J＝1N·m
③公式的使用条件：恒力的功
二、正功和负功
（1）当α=π/2时，cosα=0，W=0。
重力支持力所做的功：W 0
物体在与水平方向成α角的恒力F的作用下，沿水平方向
向前行驶的距离为L，求力F对物体所做的功。
F2
F
F1
WFlcos
因为: WF1 F1l F cosl W Fl cos
WF2 0
所以: W WF1 WF2 W Fl cos
有没有别的 处理方法呢？
一、功的公式：
力F所做的功： W Fl 4. 举现实生活中的实例，通过舟的浮动对水的依赖性，从而得出结论来说明大鹏鸟的飞翔对风的依赖性的句子是： 风之积也不厚，则其负大翼也无力。
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光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进s
距离，若两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的功率分别
是P1和P2，则( B )
A.W1=W2，P1=P2
B.W1=W2，P1＞P2
C.W1＞W2，P1＞P2
D.W1＞W2，P1=P2
学以致用
4.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速滑下，在通过位移s的过 程中( B ) A.重力对物体做功mgs B.重力对物体做功mgssin C.支持力对物体做功mgscos D.摩擦力对物体做正功，数值为mgssin
7.平均功率与瞬时功率
（1）平均功率：表示在一段时间内力对物体做功的平均快慢。
计算： P W 或P Fv cos
t
（2）瞬时功率：表示在某一时刻力对物体做功的快慢。
计算：P Fv cos 代入瞬时速度，即得瞬时功率。
注：平均功率：对应一段时间或一个过程； 瞬时功率：对应一个时刻或一个位置。
课堂小结
功是标量，但有正负。功的正负只表示力做功的效果, 决不表 示方向 ,也不表示大小。即：表示是动力或阻力做功。
正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是 促进物体的运动，是动力做功。
负功的意义是：力对物体做负功，表明此力的效果是 阻碍了物体运动，是阻力做功。
一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功 （正值）
（4）拉力对物体做的功 WF=Flcos370=32J
（5）合力对物体做的总功 W总=20J 方法一 W总=WG+WN +Wf +WF=20J 方法二 W总=F合l=20J
结论：
几个力对一个物体做功的代数和， 等于这几个力的合力对这个物体所做 的功。
5. 总功的计算
1、几个力对物体所做的总功等于各个 力对物体所做 功的代数和。 W总＝W1+W2+……Wn
第八章 机械能守恒定律
8.1功与功率
学习目标
1.掌握功的概念，掌握并能应用功的公式分析计算实 际问题 。 2.理解正功、负功的含义 。 3.理解功率的概念，知道功率的物理意义。
4.知道计算功率的公式及功率的单位 。会用功率的公式解决有关 的简单的实际问题。
一、功
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、功的表达式
（1）当F与l同方向时: W Fl
F
A
l
（2）当F与l不同方向时，W=？
F
F2
α
F1
A
l
B
W Fl cos
B
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。
对公式 W Fl cos 的理解：
①F是作用在物体上的某个力（如G、N、f等），但必为恒力
②l是F的作用点发生的位移
物体在3s内的位移 L 1 at2 1 2 32 m 9m 22
力F在3s内对物体所做的功 W FL 69J 54J
（2）力F在3s内对物体所做功的平均功率
p W 54 W 18W t3
（3）3s末的速度 v at 2 3m / s 6m / s
学以致用
2．质量为5×l03 kg的汽车在水平路面上由静止以加速度a＝2m/s2
开始做匀加速直线运动，所受阻力是1.0×l03 N，汽车起动后，第
1s末发动机的瞬时功率为 ( D
)
A．2 kW
B．11 kW
C．20 kW
D．22 kW
学以致用
3.某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿
一、功 1、功的概念 2、功的表达式 3、功的正负 4、总功的求法
二、功率 1、功率的意义 2、功率的表达式 3、平均功率与瞬时功率
学以致用
1.关于功率，下列说法中正确的是（ B ） A.功率是说明做功多少的物理量 B.功率是说明力做功快慢的物理量 C.做功时间越长，功率一定小 D.力做功越多，功率一定大
学以致用
5.质量ｍ＝3kg的物体，在水平力F＝6Ｎ的作用下，在光滑的水平面上从静 止开始运动，运动时间t＝3s，求： （1）力F在t＝3s内对物体所做的功. （2）力F在t＝3s内对物体所做功的平均功率. （3）在3s末力F对物体做功的瞬时功率.
【解析】
(1)根据牛顿第二定律F=ma；可得物体的加速度 a F 6 m / s2 2m / s2 m3
例题：质量为m=3kg的物体放在水平面上，在与水平方向成370角 的拉力F=20N作用下匀加速运动，通过位移 l =2m的过程中，物
体所受摩擦力大小为6N。（cos370=0.8）求：
（1）重力对物体做的功 WG=0J （2）支持力对物体做的功 WN=0J
F α
（3）摩擦力对物体做的功 Wf =-f l=-12J
5.功率是标量。
6.功率与速度
(1)推导 P W Fl cos Fv cos
t
t
(2)各量的含义 ①式中Ｆ为对物体做功的力，若为发动机，则F指牵引力。 ②式中v为物体的运动速度 ③式中α为F与v的夹角
(3)对P＝Fvcosα的理解
F2
F
α v
F1
P＝(Fcosα)v
V1F
αvBiblioteka V2 P＝F(vcosα)
2、几个力对物体所做的总功等于合外力对物体做功。 W总＝F合·l cosα
二、功率
1.定义：功与完成这些功所用时间之比，叫做功率。
2.公式： P W t
3.单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W， 1W＝1J/s.常用单位还有千瓦（kW），1kW＝1000W．
4.物理意义：反映力对物体做功的快慢。
③α是矢量F和l的夹角，α为0～180°
力对物体做的功只与F、l 、α三者有关，与物体的运动状态等因素 无关。 3.功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是 J
1J 1N m
4.功是标量，只有大小，没有方向，但是有正负.
若物体做直线运动，由力和位移夹角来判断较方便。 ①当0≤α＜90°时cosα>0 ,W＞0，力对物体做正功； ②当α=90时，cosα=0、W=0，力对物体不做功； ③当90°＜α≤180°时， cosα<0 ,W＜0，力对物体 做负功或说成物体克服这个力做功. 若物体做曲线运动，利用力和速度的夹角来判断做。 ① ０≤α＜９０Ｏ时，力对物体做正功； ② α＝９０Ｏ时，力对物体不做功。 ③ ９０Ｏ＜α≤１８０Ｏ时，力对物体做负功（或物 体克服力做功）。