机械能(1) 功和功率
功功率和机械能
功功率和机械能功、功率和机械能是物理学中非常重要的概念。
功是力对物体做的功，是衡量力量与位移间关系的量。
功率则是单位时间内做功的大小，是衡量工作效率的指标。
机械能是指物体因运动而具有的能量。
本文将逐个介绍这些概念，并探讨它们之间的关系。
一、功在物理学中，功表示由力量对物体做的功。
它的公式可以表示为：功 = 力 ×位移× cosθ其中，力是施加在物体上的力，位移是物体在力的作用下发生的位移，而θ是力和物体运动方向之间的夹角。
这个公式表明了力量对物体做功的关键影响因素。
二、功率功率是用来衡量单位时间内做功的大小。
它的公式可以表示为：功率 = 功 / 时间功率的单位通常用瓦特（W）来表示，其中1瓦特等于1焦耳/秒。
功率的概念在实际生活中也非常重要，比如我们常用的电器功率就是以瓦特为单位来衡量的。
三、机械能机械能是指由物体运动而具有的能量。
它可以分为动能和势能两个方面。
动能是指物体由于运动而具有的能量，它的公式可以表示为：动能 = 1/2 ×质量 ×速度²其中质量是物体的质量，速度是物体的速度。
可以看出，动能与物体的质量和速度平方成正比。
势能是指物体由于位置或者形状而具有的能量。
常见的势能包括重力势能和弹性势能。
重力势能可以表示为：重力势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度其中重力加速度是指重力对物体的加速度，高度是物体相对于参考位置的高度。
机械能是动能和势能的总和，根据能量守恒定律，机械能在不受外力作用时保持不变。
四、功、功率和机械能之间的关系功和功率之间的关系可以通过功率的定义来分析。
根据功率的公式，功率等于功除以时间。
因此，功等于功率乘以时间。
也就是说，功率越大，单位时间内做的功就越大。
功和机械能之间的关系可以通过功的定义来分析。
根据功的公式，功等于力乘以位移乘以cosθ。
因此，功可以理解为力对物体做的工作，而工作可以使物体获得动能或者势能，因此功也可以理解为物体由于力的作用获得的机械能。
初三物理-功、功率、机械能
总复习六功和机械能1、功：（1）力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
（2）不做功的三种情况：有力无距离（物体受力没有移动）、有距离无力（物体凭惯性运动）、力和距离的方向垂直（物体沿力方向没有通过距离）。
巩固：☆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行）。
（3）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式：W=FS（4）功的单位：焦耳，1J= 1N·m 。
把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。
（5）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。
2、功率：（1）定义：单位时间里完成的功（2）物理意义：表示做功快慢的物理量。
（3）公式： P=Fv根据功率的导出式：P＝Fv可知功率一定时，要增大F，必须减小v，即汽车上坡时要换低速档。
（4）单位：国际基本单位 W 常用单位 kW 、mW3．机械效率：（4）机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。
②公式：η= W有用/W总说明:滑轮组的有用功一定是要做的事情的目的.一般指要提升的物体的重力乘以其提升的高度.③提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机械部件间的摩擦。
通常是减少额外功，如搞好润滑，减轻机械自重；在无法减小额外功的情况下，采用增大有用功来提高机械效率。
例如，在用滑轮组提高重物（不计摩擦）时：为提高机械效率，在机械结构一定的情况下，可以采取增加提升物重的办法来实现。
④滑轮组机械效率的测量：原理：应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需：刻度尺、弹簧测力计。
步骤：必须竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。
初中物理功和机械能知识点总结
初中物理功和机械能知识点总结一、功的概念和表达式1.功的定义：在力的作用下，物体发生位移，且力和位移方向相同时，物体所发生的力乘以位移的乘积称为功。
2. 功的表达式：功 = 力× 位移× cosθ（θ为力和位移的夹角）3.功的单位：焦耳（J）二、机械能的概念和计算1.机械能的定义：物体由于位置或运动而具有的能力称为机械能。
2.机械能的计算：（1）动能：动能是物体由于运动而产生的能量，动能的计算公式为：动能=1/2×m×v²（m为物体质量，v为物体速度），单位为焦耳（J）。
（2）重力势能：当物体在重力作用下发生位移时，重力做正功，物体由于位置上升而具有的能量称为重力势能。
重力势能的计算公式为：重力势能=m×g×h（m为物体质量，g为重力加速度，h为物体高度），单位为焦耳（J）。
（3）弹性势能：当弹性物体被拉伸或压缩时，物体发生形变，形变恢复时对外界做的功，物体由于形变而具有的能量称为弹性势能。
弹性势能的计算公式为：弹性势能=1/2×k×x²（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长或压缩的长度），单位为焦耳（J）。
三、功和机械能的转化1.能量守恒定律：一个封闭系统中，能量的总量保持不变。
2.功和机械能的转化：当外力对物体做功时，物体的机械能会发生转化。
当外力对物体正做功时，物体的机械能增加；当外力对物体反做功时，物体的机械能减小。
3.能量转化的例子：（1）自由落体运动：物体从高处自由落体下落时，重力做正功，物体的重力势能减小，动能增大。
（2）被抛体运动：物体从起始位置被抛起时，外力做负功，物体的动能减小，重力势能增大。
四、功率的概念和计算1.功率的定义：单位时间内所做的功称为功率。
2.功率的计算公式：功率=功/时间，单位为瓦特（W）。
3.功率与机械能的关系：功率等于单位时间内机械能的变化率。
五、简单机械和机械效率1.简单机械：杠杆、滑轮、斜面等不消耗能量而改变力的方向或大小的装置。
功和功率ppt课件
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：
中考物理功和机械能知识点汇总超详细家长同学都收藏了
中考物理功和机械能知识点汇总超详细家长同学都收藏了物理学是研究物质、能量以及它们之间相互作用的科学学科。
在中学物理课程中，功和机械能是非常重要的概念。
下面是对功和机械能的详细介绍，希望对同学和家长有所帮助。
一、功功是物体受力作用下沿着力的方向移动时所做的功。
它的数学表达式为：功 = 力× 距离× cosθ。
1.功的定义和计算公式：当一个力F作用于物体上，使物体发生位移s，同时力的方向和位移方向相同或者成夹角θ时，力所做的功W可以用下面的公式计算：W = F × s × cosθ2.功的单位：功的单位是焦耳(J)。
1焦耳等于1牛顿(N)的力作用在1米(m)的位移上。
3.功的特点：（1）正功和负功：当力的方向和位移方向相同时，功为正值；当力的方向和位移方向相反时，功为负值。
正功使物体增加能量，负功使物体减少能量。
（2）功率：功率是功对时间的改变率，计算公式为功率=功/时间。
二、机械能机械能是指物体由于位置和运动而具有的能量。
在中学物理中，机械能可以分为两种形式：动能和势能。
1.动能（KE）：动能是物体由于运动而具有的能量。
它的数学表达式为：动能=1/2×m×v²。
其中，m为物体的质量，v为物体的速度。
2.势能（PE）：势能是物体由于位置而具有的能量。
常见的势能有重力势能和弹簧势能。
（1）重力势能（GPE）：重力势能是物体在重力作用下由高处移到低处时所具有的能量。
它的数学表达式为：重力势能=m×g×h。
其中，m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度。
（2）弹簧势能（SE）：弹簧势能是指弹簧由于被拉伸或压缩而具有的能量。
它的数学表达式为：弹簧势能=1/2×k×x²。
其中，k为弹簧的弹性系数，x为弹簧的伸长或压缩量。
3.机械能守恒定律：在没有外力做功的情况下，一个封闭系统的机械能保持不变。
机械能(一)
机械能（一）一、功功率机械能功功率动能重力势能弹性势能机械能表达式条件单位有无方向有无正负是否表示大小正负意义二、对功和功率的理解1.如何用正交分解法计算恒力做的功？2.如何判定变力做功的正负？3.对一对相互作用力，作用力做功的正负和反作用力做功的正负有何关系？4.计算变力做功最常用的方法是什么？5.物体做直线运动时，如果知道某力随位移变化的图像，怎样计算该力做的功？6.物体做曲线运动时，如果空气的阻力大小不变，怎样计算物体克服该阻力做的功？7.从能量角度看，静摩擦力做功与滑动摩擦力做功有什么不同？8.机车的功率指哪个力的功率，起动过程有哪两种方式？9.机车以恒定功率起动中，牵引力怎样变化？速度怎样变化？如何计算牵引力做的功？10.机车以恒定加速度起动中，功率怎样变化？速度怎样变化？11.机车起动后，速度达到最大值满足什么条件？此时计算功率有哪两种方法？例1 质量为 m 的物体沿着长为L ，倾角为θ的光滑斜面自顶端由静止下滑，试计算： （1）物体滑到底端时的速度及经历的时间； （2）物体滑到斜面底端时重力的功率； （3）物体滑到过程中重力的功率；例2.质量m=1t 的小汽车，以额定功率行驶在平直公路上的最大速度是v m1=12 m/s ，沿着每前进20m 升高1m 的山坡运动时最大速度是v m2=8 m/s.如果这两种情况中车所受到的摩擦力相等，求： (1)摩擦阻力. (2)汽车发动机的功率.(3)车沿原山坡下行时的最大速度v m3.（g 取10 m/s 2)三、重力做功与重力势能变化的关系1.表达式：__________________，式中1p E 表示_________，2p E 表示__________。
重力势能的变化量p E ∆=___________，因此上述关系式还能写成____________2.物理意义：物体向下运动，重力做__________，重力势能________，重力做了多少功，就有多少______能转化成_______能；物体向上运动，重力做__________，重力势能________，克服重力做了多少功，就有多少______能转化成_______能；即__________是重力势能变化的原因。
《功率》功和机械能精品ppt课件
P=W/t=500J/5S=100W
（P=W/t=FS/t=Fv=50N·2m/s =100w）
(2)因为在重力方向上没有通过距离， 所以W=0,P=0.
3、在20m深的矿井里，每分钟冒出地下水6m3， 问应至少选用功率多大的抽水机来抽水，才能使 矿井里不会积水？
马长时间拉车的功率约为450W
蓝鲸游动的功率可达350KW
轿车的功率约为 66KW
载货汽车的功率约 为90KW
电力机车 4200KW
内燃机车 2600KW
远洋货轮 7000～23000KW
１、功率表示做功的__快__慢_，功率越大表示做 功越_快___。功率的大小有_W___和__t_共同决定。
由P＝FV可知，F＝P／V，上坡 时司机将变速档换到低速档位上是 为了使汽车获得较大的牵引力
一台机器用2分钟时间做了6×104J的功， (1)这台机器的功率是多少？ (2)10s内做功为多少？ (3)如果做6×105J的功要多少时间？
解：(1) t=2min=120s
P W 6104 J ＝500W t 120S
根据公式P=W/t，需要知道人所做的 功W和爬楼的时间t。
根据功的公式W=Gh，还要知道 人的体重G和楼的高度h
P=W/t=Gh/t
思维拓展
物体受拉力F,沿拉力方向做匀速直线运 动时，
则拉力F的功率: P＝ W
t
FS t
Fvt t
Fv
P=FV (1Ｗ＝1Ｎ×1m/s)
2、为什么汽车上坡时，司机经常 用换低挡的方法减小速度？
第十一章 功和机械能
三 功率
上节回顾
1、功：一个力作用在物体上，物体在这 个力的方向上移动了一段距离，力学里 就说这个力做了功。
高考物理一轮复习第六单元机械能第1讲功和功率课件新人教版
于物块运动至 x=0.4 m 处时,速度为 0,由功能关系可知,W-Wf=Ep,此时弹簧的弹性势能
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ep=3.1 J,A 项正确。
方法
计算变力做功的方法选取
“微元法”在中学阶段常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。“化变力
力做功。使用动能定理可根据动能的变化来求功,是求变力做功的一种方法。
题型一
变力做功的计算
【例 1】轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量 m=0.5 kg 的物块相连,如图甲所示,弹
簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数 μ=0.2。以物块所在处为原点,
以水平向右为正方向建立 x 轴,现对物块施加水平向右的外力 F,F 随 x 轴坐标变化的情
合,具体特点如下:
(1)对功和功率,高考命题角度为功的定义式的理解及应用,机车启动模型的分析,主
要以选择题的形式出现。
高
考
引
航
(2)动能定理主要考查解决变力做功及多过程问题,题目综合性较强。正确理解动能定
理,灵活分析物体的受力特点、运动特点及做功情况是常用方法。
(3)对机械能守恒定律的考查,一是以绳、杆、弹簧等连接
情景设置为多过程,具有较强的综合性。
第1讲
1
必备知识
功和功率
2
关键能力
1
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)必要因素:①物体受力的作用。②物体在力的方向上发生了位移。
(3)物理意义:功是能量转化的量度。功只有大小,没有方向。
第五章机械能及其守恒定律第1讲功和功率一
度，故(6)错误。
二、考点分类探讨 〖考点1〗功的计算
【基础自测】
1、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
()
A、重力对物体做功mgs
B、摩擦力对物体做正功，数值为mgssin
C、支持力对物体做功mgscos
D、重力对物体做功mgssin
二、考点分类探讨 〖考点1〗功的计算
③夹角始终 指明了力F与圆弧切线方向的关系，即F
为37°
沿圆弧切线方向上的分力大小始终不变
④拉力F做的功
拉力F是变力，力的大小不变，可 利用W=(Fcosα)·s路程进行计算
问 ⑤支持力FN做 支持力FN是变力，方向始终与圆弧
题 的功
切线方向垂直
⑥摩擦力Ff做 由于FN是变力，故Ff也是变力，求
的功
2
(3)计算总功的方法有哪些？本题采用哪种方法计算总功？ 提示：有两种方法求总功：①先求出各力的功，再代数相加； ②先求出合力，再求出合力的功。本题采用第二种方法求总功 较方便。
【解析】(1)工人拉绳子的力：F= 1 mgsin30°
2
工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度l=2L，
根据公式W=Flcosα，得 W1=12 mg(2L)sin30°=2000J。 (2)重力做的功：
(2). 功不是能量,而是能量转化的量度;能量是表征物 体做功本领的物理量.
知识点 2 功率 Ⅱ 1.物理意义 描述力对物体做功的_快__慢__。 2.公式 (1)P= W (P为时间t内的平均功率)。
t
(2)P=_F_v_c_o_s_α__(α为F与v的夹角)。 3.额定功率 机械正常工作时的_最__大__功__率__。 4.实际功率 机械_实__际__工__作__时的功率，要求不能大于_额__定__功率。
机械能(一)功和功率
机械能（一）功和功率1.如图5-1-1所示，小物体位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力（ ）A.垂直于接触面，做功为零；B.垂直于接触面，做功不为零；C.不垂直于接触面，做功为零；D.不垂直于接触面，做功不为零.2.下面列举的哪几种情况下所做的功是零（ ）A ．卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功B ．平抛运动中，重力对物体做的功C ．举重运动员，扛着杠铃在头上的上方停留10s ，运动员对杠铃做的功D ．木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功3.以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大速度为h ，空气的阻力大小恒为F ，则从抛出至落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（ ）A ．0B ．－FhC ．－2FhD ．－4Fh4.如图5-1-3在光滑的水平面上，物块在恒力F ＝100Ｎ的作用下从A 点运动到B 点，不计滑轮的大小，不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦，Ｈ＝2.4 ｍ，α＝37°，β＝53°，求绳的拉力对物体所做的功.5.物块从光滑曲面上的P 点自由滑下，通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q 点，若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带随之运动，如图5-1-4所示，再把物块放到P 点自由滑下则（ ）A.物块将仍落在Q 点B.物块将会落在Q 点的左边C.物块将会落在Q 点的右边D.物块有可能落不到地面上6.如图5-1-5所示，木块A 放在木块B 的左上端，用恒力F 将A 拉至B 的右端．第一次将B 固定在地面上，图5-1-5F 做的功为 W 1；第二次让B 可以在光滑的地面上自由滑动，F 做的功为W 2．比较两次做功，应有( )A ．21W W <B ．21W W =C ．21W W >D ．无法比较．7．如图5-1-6所示，一个质量为m 的木块，放在倾角为α的斜面体上，当斜面与木块保持相对静止沿水平方向向右匀速移动距离s 的过程中，作用在木块上的各个力分别做功多少？合力的功是多少？9．物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F 1对物体做功6J ，物体克服力F 2做功8J ，则F 1、F 2的合力对物体做功为（）A ．14JB ．10JC ．2JD ．－2J10．一个水平方向的恒力F 先后作用于甲、乙两个物体，先使甲物体沿着粗糙的水平面运动距离s ，做功的数值为W 1；再使乙物体沿光滑的斜面向上滑过距离s ，做功的数值为W 2，则（）A ．W 1=W 2B ．W 1>W 2C ．W 1<W 2D ．条件不足，无法比较W 1,W 211．质量为m 的物体，在水平力F 作用下，在粗糙的水平面上运动，下列哪些说法正确（）A ．如果物体做加速直线运动，F 一定对物体做正功B ．如果物体做减速直线运动，F 一定对物体做负功C ．如果物体做减速直线运动，F 也可能对物体做正功D ．如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功12．关于力对物体做功，如下说法正确的是（）A ．滑动摩擦力对物体一定做负功B ．静摩擦力对物体可能做正功C ．作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零D ．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态图5-1-613．水平力F 作用在质量为m 的物体上沿光滑水平面移动s ，F 做功W 1；若F 作用在质量为2m 的物体上，同样沿光滑水平面移动s ，F 做功W 2；若F 作用在质量为2m 的物体上，沿粗糙水平面移动s ，做功为W 3.那么W 1、W 2、W 3三者的大小关系是A. W 1＝W 2＝W 3B. W 1<W 2<W 3C. W 1>W 2>W 3D. W 1＝W 2<W 314．如图5-1-7所示，某个力F ＝10N 作用于半径为R ＝lm的转盘的边缘上，力F 的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F 做的总功为A. 0B. π20JC. 10JD. π10J15．如图5-1-8所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F开始提升原来静止的质量为m ＝10kg 的物体，以大小为a ＝2m ／s 2的加速度匀加速上升，求头3s 内力F 做的功.(取g ＝10m ／s 2)16.一个质量为m 的物体，从高度为h ，长度为L 的光滑斜面顶端由静止开始下滑，求物体到达斜面底端时重力做功的功率？17.从空中以40m/s 的初速度沿着水平方向抛出一个重为10N 的物体，不计空气阻力，取g=10m/s 2，求（1）在抛出后3s 内重力的功率.（2）在抛出后3s 时重力的功率(设3s 时未落地).18.质量是2000kg 、额定功率为80kW 的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s 2，运动中的阻力不变.求：①汽车所受阻力的大小.②3s 末汽车的瞬时功率.③汽车做匀加速运动的时间。
机械能讲解
机械能一、功与功率：1、物理量：功（W）：作用在物体上的力使物体在力的方向上位移。
也可理解成在位移方向上有力的作用。
做功是一个过程。
功是标量公式：W=Fs·cosa式中，F可以是单个力，也可以是合力。
单位：焦耳（J）计算技巧：合外力对物体做的功等于物体所受分力所做功的代数和。
功的正负取决于F、s 的夹角，也就是力的方向与位移的方向的关系，功的正负不表示方向，而是能量的转化。
功率（P）：单位时间内完成的功，表示做功的快慢。
功率一般只是瞬时值。
P=Fv矢量积，或瞬时功率：P=Fv t·cosa有时也可以求平均功率：P=W/t，单位：瓦特（W）功率是标量对于以恒定功率运动的物体当v=v max时，物体作匀速直线运动，F=f。
功的正负取决于F、s的夹角，功的正负不表示方向，而是能量的转化。
2、汽车启动：二、功和能的常用计算公式：外力F对物体做正功，外界给物体能量，物体的能量增加，外力F对物体做负功，物体给外界能量，物体的能量减少，重力G对外界做正功，物体给外界能量，物体的势能减少，重力G对外界做负功，外界给物体能量，物体的势量增加，三、机械能1、机械能包括动能、重力势能和弹性是能。
动能：E k= 1/2 mv2重力势能：Ep= mgh重力势能可以为也可以为负，取决于零势能点。
弹性势能：Ep=1/2Kx2能量的转化通过做功来实现。
2、动能定理：合外力（包括所有的力）对物体所做的功等于物体动能的变化。
W合= E kt—E k0 = 1/2 mv t2—1/2 mv023、机械能变化：除去重力和弹力以外的合外力所做的功等于机械能变化；当除重力和弹力之外合外力做正功时机械能增加，当除重力和弹力之外合外力做负功时机械能减少。
做正功、做负功要看运动状态，除重力和弹力之外合外力与运动方向相同，做正功，机械能增加，除重力和弹力之外合外力与运动方向相反，做负功机械能减少。
在这里一定要注意同一个力在不同时刻有时做正功，优势做负功。
高中新教材人教版物理课件 必修第二册 第八章 机械能守恒定律 1-功和功率
F合=mgsin 37°-μmgcos 37°=260 N
方向沿斜坡向下。
沿合力方向的位移
x=°=50 m
合力做的功
W合=F合x=260×50 J=1.3×104 J。
误区警示 1.计算功时首先应明确要求的是哪一个力做的功,
物体所受的各个力做功时互不影响。
2.求功时物体的位移应相对于某一惯性参考系,要注意力与
是J。
3.一个人提着一水桶,在水平路面上匀速行走了一段路程,人
对水桶是否做了功?
提示:人提着水桶在水平路面上行走,人提桶的力对水桶不
做功。因为人提水桶的力沿竖直方向,而水桶在竖直方向上
无位移。
二、正功和负功
1.一个力做功的几种情况
夹角 α 的范围 做功情况
α=
cos α=0,W=0,即力 F 对物体不做功
做什么功?
(3)雪橇做匀加速运动,合力做什么功?
雪橇做匀减速运动,合力做什么功?
提示:(1)重力、支持力和位移方向垂直,故不做功。
(2)拉力F做正功。摩擦力做负功。
(3)雪橇做匀加速运动,合力做正功。雪橇做匀减速运动,合
力做负功。
归纳提升
1.功是过程量
功描述了力的作用效果在空间上的累积,它总与一个具体过
(2)以恒定功率启动时,汽车的加速度变化吗?做什么运动?
提示:(1)F是汽车的牵引力。(2)当汽车以恒定功率启动时,
根据P=Fv,v增大,F减小,加速度减小,故加速度变化,汽车做变
加速运动。
归纳提升
1.两种启动方式的比较
两种方式
P-t 图
和 v-t 图
以恒定功率启动
以恒定加速度启动
功率和机械能
（2）小明将自己所做的上述实验告诉他的 同学，大家探究的欲望更加强烈，大家认 为：用滑轮组提升重物时，提升动滑轮所 做的功是没有用，所以， 动滑轮的个数 也 应该是影响滑轮组的机械效率高低的主要 因素。小明说：其实大家已测的甲、乙两 个滑轮组的机械效率不同， 就证明了这一点。杨老师提 醒同学们说：大家应该注意 到，在探究影响滑轮组的机 械效率高低的因素时，我 们没有考虑摩擦的因素。
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。02:33:3902 :33:390 2:33Saturday , October 24, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 2420.1 0.2402:33:3902 :33:39 October 24, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月24 日上午2 时33分 20.10.2 420.10. 24
动了5ｍ，在这一过程中：（
）
（A）车受到的阻力是600Ｎ
（B）拉力对车做功500Ｊ
（C）车受到的阻力是500Ｎ
（D）重力对车做功2500Ｊ
答案： B
13．功率相等的甲、乙两辆汽车，
在相等的时间内甲、乙两车通过距
离之比为2：1，则甲、乙两车做功
之比为 1:1 ，牵引力之比
为 1:2
。
W=Pt
F=W/s
功、功率和机械能
1、定义： 2、做功的两个必要因素：
3、功的计算： W = F S W=Pt
4、功的单位： （1）定义：
（2）物理意义：表示做功
的物理量
功
5、功率（P）： （3）公式: P = W / t
P=Fv
重点初中物理功和机械能知识点总结
重点初中物理功和机械能知识点总结物理是一门研究物质运动及其规律的科学，其中功和机械能是物理学中的两个重要概念。
下面是对初中物理功和机械能知识点的总结。
一、功的概念和计算公式1. 功（Work）是力对物体运动所做的功，是标量。
功的计算公式为：功 = 力× 距离× cosθ，单位是焦耳（J）。
2. 功率（Power）是功对时间的变化率，即单位时间内做功的大小。
功率的计算公式为：功率 = 功 / 时间，单位是瓦特（W）。
3. 机械功（Mechanical Work）是指力对物体做的功，在物理学中通常简称为“功”。
二、功的特点和性质1.功与力、路径和角度之间有一定的关系，即相同力在不同路径上所做的功不同，与力的方向和物体运动的方向有关。
2.功与位移有关，只有物体发生位移，力才能起到作用，做功。
3.功是能量的转移和转化形式，物体在外力作用下发生运动，外力对物体做功，将能量从外界传递到物体上。
三、机械能的概念和计算公式1. 机械能（Mechanical Energy）是物体的运动状态中带有的能量。
机械能包括动能和势能两部分。
2. 动能（Kinetic Energy）是物体由于运动而具有的能量，是标量。
动能的计算公式为：动能= 1/2 × 物体质量× 速度²，单位是焦耳（J）。
3. 势能（Potential Energy）是物体由于位置或形态而具有的能量，是标量。
势能的计算公式根据具体情况分为重力势能、弹性势能等。
- 重力势能（Gravitational Potential Energy）的计算公式为：重力势能 = 质量× 重力加速度× 高度，单位是焦耳（J）。
- 弹性势能（Elastic Potential Energy）的计算公式为：弹性势能= 1/2 × 弹簧系数× 弹簧伸长量²，单位是焦耳（J）。
4.机械能守恒定律指出，在没有外力做功和没有能量转化的情况下，一个系统的机械能保持不变。
初中物理功和机械能的知识点汇总!
机械功（l）概念：功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。
（2）单位：焦耳，简称焦，符号是J（3）公式：功＝力×距离，即W＝FS。
（4）力没有做功的三种情况①物体受到力的作用，但没有移动距离，这个力对物体没有做功。
例如人用力推一个笨重的物体而没有推动。
一个人举着一个物体不动，力都没有对物体做功。
②物体不受外力，由于惯性做匀速直线运动。
物体虽然通过了一段距离，但物体没有受到力的作用，这种情况也没有做功。
③物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直，这种情况中虽然有力的作用，物体也通过了一段距离，但这个距离不是在力的方向上的距离，这个力也没有做功。
例如人在水平面上推车前进，重力的方向竖直向下，车虽然通过了距离，但在重力方向上没有通过距离，因而重力没对车做功。
功率有用功与总功的比值或者说有用功在总功中所占的比例。
即：η＝W有/W总＝W有/W有＋W额(5)有关机械效率的注意点①机械效率通常用百分比表示，没有单位。
实际机械的效率总是小于1，即η＜1（理想机械时：因为W额=0, W有=W总，所以才有η=l）。
②总功是人们利用机械时，动力对机械做的功。
如果动力为F，动力方向上通过的距离为s，则：W总=Fs。
③在实际计算中，利用机械提升物体时，有用功W有＝Gh；沿水平面使物体匀速运动时，有用功等于克服摩擦做的功，即W有＝fs。
在计算η时，根据题目条件正确确定W有和W总是解题的关键。
④机械效率的大小取决于W有与W总的比值，它与利用机械是否省力无关。
有时与W有的大小也无直接关系，W有大，η不一定就大。
动能和势能1、能：如果一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。
能量和功的单位都是焦耳。
具有能量的物体不一定正在做功，做功的物体一定具有能量。
2、动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。
3、一切运动的物体都具有动能，物体是否具有动能的标志是：是否在运动。
4、势能包括重力势能和弹性势能。
5、重力势能：物体由于高度所决定的能，叫做重力势能。
新课标2023版高考物理一轮总复习第五章机械能第1讲功和功率课件
一点一过 瞬时功率的计算方法
(1)利用公式 P＝Fvcos α，其中 v 为 t 时刻的瞬时速度。 (2)利用公式 P＝FvF，其中 vF 为物体的速度v 在力 F 方向上的分速度。 (3)利用公式 P＝Fvv，其中 Fv 为物体受到的外力 F 在速度 v 方向上的分力。
研清微点3 平均功率的分析与计算
研清微点1 对功率的理解
1．(选自鲁科版新教材)关于某力做功的功率，下列说法正确的是
()
A．该力越大，其功率就越大
B．该力在单位时间内做的功越多，其功率就越大
C．功率越大，说明该力做的功越多
D．功率越小，说明该力做功的时间越少
解析：由功率公式 P＝Fvcos α 可知，功率的大小由 F、v 及它们间的夹角共同 决定，F 越大，功率 P 不一定越大，A 错误；由 P＝Wt 可知，单位时间内力做 的功越多，其功率就越大，但功率越大，该力做功不一定越多，功率越小，该 力的作用时间不一定越少，故 B 正确，C、D 均错误。
一点一过 平均功率的计算方法
(1)利用 P＝Wt 求解。 (2)利用 P＝Fvcos α 求解，其中 v 为物体运动的平均速度。
(三) 求变力做功的五种方法(培优点) 方法1 利用微元法求变力做功
将物体的位移分割成许多小段，因每一小段很小，每一小段上作用在物体上 的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个位移上的恒力所做功的 代数和。此法常用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。
2．恒力做功的计算方法
3．总功的计算方法 方法一：先求合力F合，再用W总＝F合lcos α求功，此法要求F合为恒力。 方 法 二 ： 先 求 各 个 力 做 的 功 W1 、 W2 、 W3 、 … ， 再 应 用 W 总 ＝ W1 ＋ W2 ＋ W3 ＋…求总功，注意代入“＋”“－”再求和。
《功率》功和机械能PPT
第2节
功和机械能
功率
快乐预习感知
一、比较做功快慢的方法
1.做相同的功,所用时间越短,做功越快。
2.在相同时间内,做功越多,做功越快。
二、功率
1.意义:表示物体做功快慢的物理量。
2.概念:功与时间之比。
3.公式:P= 。
(1)意义:功率在数值上等于单位时间内所做的功。
(2)各物理量的单位:W→焦耳(J);t→秒(s);P→瓦特(W)。
做功快,
的功率大,这是采用在
的方法比较物体做功快慢的。
A.做功越多,则功率越大
所以选项A、B、D的说法不正确。
B.做功时间越短,功率越大
(2)各物理量的单位:W→焦耳(J);t→秒(s);P→瓦特(W)。
解析 初中生重力大约为600 N,h=5 cm=0.
C.功率越大,表示做功越快
由题图可知两人做的功相同,但做功时间不同,所以做功的快慢不同,做功时间少的同学做功快。
点拨 首先估测出中学生的重力,而跳绳的过程是克服自身重力做功的过程,知道每次跳的高度,可利用公式W=Gh计算出所做的总功,又知
道做功的时间,再利用公式
计算出跳绳时的功率。
轻松尝试应用
1
2
3
4
5
A.物体做功越多,做功越快
B.物体做功时间越短,做功越快
C.做相同的功,比较时间,时间越少,做功越快
D.时间相同,比较做功的多少,做功越少,做功越快
做功快,
的功率大,这是采用在
内比较
的方法比较物体做功快慢的。
在相同时间内,做功越多,做功越快。
物体做功越多,做功越快
如图所示,挖土机和人同时挖土,挖土机和人相比,
功、功率和机械能
功、功率和机械能 【知识点梳理】 一、功 1、功 (1)力学中的功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，这个力的 作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。
(2)功的两个因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上通过的距离。
两因素缺一不可。
(3)不做功的三种情况： ①物体受到了力，但保持静止。
②物体由于惯性运动通过了距离，但不受力。
③物体受力的方向与运动的方向相互垂直，这个力也不做功。
2、功的计算 (1)计算公式：W FSW Pt(2)符号的意义及单位： W 表示功，单位是焦耳(J)，F 表示力，单位是牛顿(N)；s 表示距离，单位是米(m)。
P 表示功率，单位是瓦特(w)，t 表示时间，单位是秒(s)。
(3)计算时应注意的事项： ①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的 F。
②公式中的“s”是在力 F 的方向上通过的距离，必须与“F”对应。
③F、s 的单位分别是 N、m，得出的功的单位才是 J。
3、功的原理——使用任何机械都不省功。
二、功率 1、功率的概念：功率是表示物体做功快慢的物理量。
2、功率 (1)定义：单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示。
单位是瓦特（W）常用单位还有 kW。
1kW=103W。
W P Fv 。
式中 p 表示功率，单位是瓦特(W)；W 表示功，单位是焦耳(J)； (2)公式： P t t 表示时间， 单位是秒(s)， F 表示力， 单位是牛顿(N)； v 表示速度， 单位是米/秒(m/s)。
(3)功率与机械效率的区别： ①二者是两个不同的概念：功率表示物体做功的快慢；机械效率表示机械做功的效率。
②它们之间的物理意义不同，也没有直接的联系，功率大的机械效率不一定大，机械效 率高的机械，功率也不一定大。
三、动能和势能 1、能量 （1）物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。
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机械能（一）功和功率知识要点（一）功1. 功的概念：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，力就对物体做了功。
2. 功的两个不可缺少的因素：力和在力方向发生的位移。
3. 功的计算公式：（1）F 和s 同方向情况：Fs W =（2）F 和s 不同方向的情况：θcos Fs W =（θ为F 与s 的夹角）4. 功的单位：焦耳（牛·米），符号J ，（N ·m ）5. 功的正负判定方法：功是表示力对空间积累效果的物理量，只有大小没有方向，是标量，功的正负既不是描述方向也不是描述大小而有另外意义。
（1）当︒<≤900θ时，1cos 0≤<θ，W 为正值，力对物体做正功，力对物体的运动起推动作用。
（2）当︒=90θ时，0cos =θ，0=W ，力对物体不做功，力对物体的运动既不推动也不阻碍。
（3）当︒≤<︒18090θ时，0cos 1<≤-θ，W 为负值，力对物体做负功或者说物体克服力F 做功，力对物体的运动起阻碍作用。
6. 在曲线运动中，功的正负判定方法：看力F 与速度v 的夹角θ。
7. 注意：讲“功”，一定要指明是哪个力对那个物体的功，功是标量。
8. 恒力做功的求法：θcos s F W ⋅=中的F 是恒力，求恒力所做的功只要找出F 、s 、θ即可。
9. 合力做功（总功）的求法：一种方法是先求出合力再用θcos s F W 合总=求总功，另一种方法是 ++=21W W W 总即总功等于各个力做功的代数和，这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析，后一种方法还要求把各个功的正负号代入运算。
10. 一些变力（指大小不变，方向改变，如滑动摩擦阻力，空气阻力），在物体做曲线运动或往复运动过程中，这些力虽然方向变，但每时每刻与速度反向，此时可化成恒力做功，方法是分段考虑，然后求和。
（二）功率1. 功率的概念：功跟完成这些功所用时间的比值叫功率。
功率是表示做功快慢的物理量，是标量。
单位是瓦（W ）。
2. 功率的计算方法（平均功率和瞬时功率的求法）tW P =是平均功率，对功率v F P ⋅=，当v 为平均速度时，P 为平均功率，当v 为瞬时速度时，P 为瞬时功率，因此求功率时要分清是求平均功率还是瞬时功率。
对于力F 与速度v 不在同一直线时，不能直接用v F P ⋅=而应用θcos v F P ⋅=。
3. 机械额定功率概念：机械正常工作时输出的最大功率。
4. 机车以恒定功率起动情况：P 一定，v 变大，F 变小，a 变小，当a=0时，v 不变，机车匀速运动，这时阻f F =，而阻额f P v m =为机车行驶的最大速度。
5. 机车以加速度a 匀加速起动情况：a 一定，F 也一定，P 随v 增大而增大，当P 达到额P 后，F 、a 不能维持，开始减小，但速度还要增大，直到a=0，v 达最大阻额f P v m =。
要维持汽车加速度不变，就要维持其牵引力不变，汽车功率将随v 增大而增大，当P 达到额定功率额P 后，不能再增加，即汽车就不可能再保持匀加速运动了。
【典型例题分析】[例1] 在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜上拉力，第二次是斜下推力，两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，则（ ）A. 力F 对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同B. 力F 对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同C. 力F 对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同D. 力F 对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同分析和解答：正确答案是B 。
根据恒力做功的公式θcos s F W ⋅=，由于F 、s 、θ都相同，故力F 做功相同。
求合力功时，先进行受力分析，受力图如图所示，下面用两种方法求合力做的功。
方法一：由于斜上拉和斜下推物体而造成物体对地面的压力不同，从而使滑动摩擦力N f μ=的大小不同，因而合力f F F -=θcos 合不同∴ 由θcos s F W 合合=知合W 不相同方法二：因重力和支持力不做功，只有F 和f 做功，而F 做功θcos s F W F ⋅=相同，但摩擦力做功fs W f -=因f 不同而不同∴ 由f F W W W +=合知合W 不相同[例2] 电动机能过一绳子吊起质量为8kg 的物体，绳的拉力不能超过120N ，电动机的功率不能超过1200W ，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m （已知此物体在被吊高接近90m时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？此题可以用机车起动类问题的思路，即将物体吊高分为两个过程处理：第一过程是以绳所能承受的最大拉力拉物体，使物体匀加速上升，第一个过程结束时，电动机刚达到最大功率，第二个过程是电动机一直以最大功率拉物体，拉力逐渐减小，当拉力等于重力时，物体开始匀速上升。
在匀加速运动过程中加速度为22/5/8108120s m s m m m g F a m =⨯-=-=末速度s m F P v m m t /101201200=== 上升的时间s s t 2510a v t 1=== 上升高度为m a v h t 105210222=⨯== 在功率恒定的过程中，最后匀速运动的速率为s m mg F F P v m m m /151081200=⨯===外力对物体做的总功22mgh t P W m -=，动能变化量为222121t m k mv mv E -=∆ 由动能定理得2t 222v 2121m mv mgh t P m m -=- 代入数据后解得s t 75.52=，所以s t t t 75.721=+=所需时间至少为7.75s 。
三. 疑难辨析对功的公式θcos Fs W =的探讨功是物理学中十分活跃的一个物理量，它的计算是物理学中最基本的问题之一。
在力学、1. 例1A. C.图2错解：由θcos Fs W =知①对于人的拉力来说N F T 700=，m s 1=所以J J W T 7000cos 1700=︒⨯⨯=② 对于重力J W G ︒⨯⨯=180cos 1500J 500-=正解与分析：显然上述计算中J W T 700=的结论是错误的。
根源就是把物体的位移当作力的作用点的位移，其实在物体提升1m 时，人要用700N 的力把绳子向上拉2m ，因而正确的结果是J J W T 14000cos 2700=︒⨯⨯=力的作用点的位移和物体的位移相同的情况是常见的，但二者有差别也是常出现的，计算功时不可以掉以轻心。
3. θ是指力的作用点的位移与力的方向之间的夹角，确定时应慎重。
例3：如图3（a ）所示，某人用100N 的恒力通过滑轮把放在粗糙水平面上物体拉动了1m ，用力方向始终与水平面的夹角为60°，那么此人做的功是多少？错解：由θcos Fs W =，物体前进1m ，绳子拉动2m ，即m s 2=，︒=60θ已知，因而J W ︒⨯⨯=60cos 2100J 100=。
图3（a ）正解与分析：上面计算中除对力的作用点的位移确定有误外，对于θ的确定也是错误的。
正确的关系如图3（b ）所示，设力F 的作用点在绳子的A 点，当物体沿水平方向移动s 0时，A 点沿着θ方向位移也为s 0，力的作用点的位移沿着A A '的方向移动s 。
图3（b ） 而由图中几何关系得2θϕ=，为力的作用点的位移方向与力的方向之间的夹角。
所以2cos 22cos cos 000θθθs s s s =+=，为力的作用点的位移，所以ϕcos Fs W =J Fs 1502cos 220==θ当然上题也可以由定滑轮省力不省功原理来计算，即：J Fs Fs W 15060cos 00=︒+= 上面几例是对功的公式θcos Fs W =的探讨和剖析，可见记住一个公式很容易，要理解它并非易事，用好它更不是轻而易举的事情，教学中应加强对学生这方面能力的培养。
【模拟试题】（答题时间：40分钟）1. 静止在水平地面上的物体，在恒力F 的作用下发生位移s ，在地面光滑和不光滑两种情况中（ ）A. 无摩擦时，力F 对物体做的功多B. 有摩擦时，力F 对物体做的功多C. 无摩擦时，物体获得的动能大D. 不论有无摩擦物体获得的动能一样大2. 一质量为m 的木块静止在光滑的水平地面上，用大小为F 方向与水平成θ角的恒力作用在该木块上，经过时间t ，力F 的即时功率为（ ）A. m t F /cos 22θB. m t F 2/cos 22θC. m t F /2D. m t F /cos 2θ3. 一个水平力F 作用在物体上，使它在力的方向上移动了一段距离S ，力F 做的功为W 1，功率为P 1；若减小物体与水平面间的摩擦力，仍用水平力作用于该物体，使它在力的方向上移动同样的距离S ，做的功为W 2，功率为P 2，则以下结论正确的是（ ）A. 21W W =，21P P <B. 21W W =，21P P =C. 21W W >，21P P =D. 21W W <，21P P >4. 飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比，若飞机以速率v 匀速飞行时，发动机的功率为P ，则当飞机以速率nv 匀速飞行时，发动机的功率为（ ）A. npB. np 2C. p n 2D. p n 35. 质量为kg 51000.5⨯的机车，以恒定的加速度从静止出发，经5min 行驶2.25km ，速度达到最大值54km/h ，则机车的功率为 W 。
6.（2002年上海春考）铁路提速，要解决许多技术问题。
通常，列车阻力与速度平方成正比，即2kv f =。
列车要跑得快，必须用大功率机车来牵引。
试计算列车分别以120km/h 和40km/h 的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值。
（提示：物理中重要公式有ma F =，s F W '=，Fv P =，2021at t v s +=） 7. 额定功率为80kW 的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20m/s 。
已知汽车的质量为kg 3102⨯，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为2/2s m 。
假定汽车在整个运动过程中阻力不变。
求：（1）汽车受到的阻力f F ；（2）汽车在3s 末的瞬时功率；8. 质量为kg m 3104⨯=的汽车发动机的额定功率W P 301040⨯=，汽车从静止开始，以2/5.0s m a =的加速度做匀加速直线运动，所受阻力恒为N F f 3102⨯=，求：（1）汽车匀加速运动所用的时间t ；（2）汽车可达的最大速度m v ；（3）汽车速度为3/2m v 时的加速度a '。
9. 汽车质量为5t ，其发动机额定功率为37.5kW ，汽车在水平道路上从静止开始起动，开始一段时间内，以加速度2/0.1s m 做匀加速运动，最后匀速运动的速度为s m /15。