高中物理功
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．
高中物理功和能公式整理
高中物理功和能公式整理高中物理功和能公式整理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.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)}3.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｝4.电功：W=UIt(普适式){U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝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.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}7.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)8.电功率：P=UI(普适式){U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝9.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)｝10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.动能：Ek=mv2/2{Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝12.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)｝13.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)｝14.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学好高中物理的技巧(1)做好课前预习。
高中物理功与能量的关系解析
高中物理功与能量的关系解析一、定义和概念在物理学中，功（Work）和能量（Energy）是两个重要的概念。
功是物体由于外界施加力而产生的位移，并且与力和位移的乘积成正比。
能量则是物体拥有的做功能力或产生效果的能力。
本文将围绕功和能量的关系展开解析。
二、功的计算方法功的计算公式为：W = F · s · cosθ，其中W表示功，F表示力，s表示位移，θ表示力和位移间的夹角。
三、功的单位和性质功的国际单位是焦耳（J），常用的其他单位还有千瓦时（kWh）等。
功具有以下性质：1. 功是标量，只有大小没有方向。
2. 当力和位移方向相同时，功为正；当力和位移方向相反时，功为负。
3. 功的大小与路径无关，只与初末位置和力有关。
四、能量的概念能量是物体由于位置、形状、速度等状态而具有的做功能力或产生效果的能力。
常见的能量形式包括动能、势能、热能等。
五、能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它表明在一个封闭系统中，能量不会凭空产生或消失，只会发生转化或转移。
即总能量的量值在任何时刻都是不变的。
六、功和能量的关系1. 对于一个物体，当施加力使其发生位移时，力做功，物体具有了能量的变化。
2. 功引起的能量变化量等于做功的大小，即ΔE = W，其中ΔE表示能量的变化量。
3. 当外力做正功时，物体的能量增加；当外力做负功时，物体的能量减少。
4. 若物体的能量变化量为ΔE，则功对应的大小为W = ΔE。
七、功和能量的实际应用1. 功和能量的关系可以应用于机械设备的设计与优化，使其在能量转化上更加高效。
2. 功和能量的关系可以用于解释自然界的一些现象，如弹簧弹性势能、地球引力势能等。
3. 功和能量的关系可以帮助我们理解并解释一些日常生活中的问题，如提升物体时所需的功、拔河比赛中的力和功等。
八、结论功和能量是物理学中十分重要的概念，它们之间有着密切的关系。
通过对功的计算和能量的理解，可以更好地揭示物体运动和变化过程中的规律，为人们解决问题和优化设计提供科学依据和方法。
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，功和功率是非常重要的概念，它们不仅是解决力学问题的基础，也是理解能量转化和守恒定律的关键。
下面咱们就来详细探讨一下这两个重要的知识点。
一、功1、功的定义如果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，我们就说这个力对物体做了功。
简单来说，功等于力与在力的方向上移动的距离的乘积。
用公式表示就是：W ＝ Fs （其中 W 表示功，F 表示力，s 表示在力的方向上移动的距离）要注意的是，如果力和移动的距离方向相互垂直，那么这个力就不做功。
2、功的正负功是有正负之分的。
当力对物体做正功时，意味着力促使物体的运动，物体的能量增加。
比如，一个水平向右的力推动一个物体向右移动，这个力做的就是正功。
当力对物体做负功时，相当于力阻碍物体的运动，物体的能量减少。
比如，一个水平向左的力阻碍一个向右运动的物体，这个力做的就是负功。
正功和负功的判断，主要看力和位移的夹角。
当夹角在 0°到 90°之间时，力做正功；当夹角在 90°到 180°之间时，力做负功；当夹角等于90°时，力不做功。
3、常见的力做功情况（1）重力做功重力做功只与物体的初末位置的高度差有关，与物体运动的路径无关。
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，重力做的功都只取决于下落的高度差。
（2）摩擦力做功摩擦力做功的情况比较复杂。
静摩擦力做功的情况相对较少，而动摩擦力做功与路径有关。
例如，一个物体在粗糙水平面上滑动，摩擦力做负功，会使物体的动能减少。
（3）弹力做功对于弹簧的弹力，当弹簧从伸长或压缩状态恢复到原长时，弹力做功。
4、合力做功合力做的功等于各个分力做功的代数和。
如果一个物体同时受到多个力的作用，可以分别计算每个力做的功，然后相加得到合力做的功。
二、功率1、功率的定义功率是表示做功快慢的物理量。
单位时间内所做的功叫做功率。
用公式表示为：P ＝ W ／ t （其中 P 表示功率，W 表示功，t 表示做功所用的时间）功率的单位是瓦特（W），1 瓦特＝ 1 焦耳/秒。
高中物理功和功率的计算
高中物理功和功率的计算功（Work）是物体由于受力而发生的位移所做的功用。
而功率（Power）则是单位时间内做功的多少，即功的速率。
一、功的计算1.当力的方向与位移方向一致时：功（W）=力（F）× 位移（d）× cosθ其中，θ为力与位移之间的夹角。
2.当力的方向与位移方向垂直时（即θ=90°）：功（W）=力（F）× 位移（d）× cos90° = 0因为cos90°=0，垂直方向上的力对位移没有做功。
3.当力的方向与位移方向相互垂直时（即θ=0°）：功（W）=力（F）× 位移（d）× cos0° = 力（F）× 位移（d）因为cos0°=1，此时功等于力乘以位移。
4.当力的方向与位移方向的夹角为其他角度时：功（W）=力（F）× 位移（d）× cosθ功率（P）表示单位时间内做功的多少，即功的速率。
计算功率的公式如下：功率（P）=功（W）/时间（t）其中，功的单位是焦耳（J），时间的单位是秒（s），功率的单位是瓦特（W）。
功率也可以用力和速度来计算，公式如下：功率（P）=力（F）×速度（v）注意，这里的速度指的是做功物体沿着力的方向运动的速度。
举个例子，假设一个质量为2千克的物体受到10牛的力，沿着力的方向运动了5米的距离，则通过上述的功和功率的计算公式可以得到：1.计算功的大小：功（W）= 10N × 5m × cosθ这里没有给出具体的夹角θ，所以我们无法计算出功的大小，而只能得到一个表达式。
2.计算功率的大小：首先，需要确定时间的大小。
假设时间为2秒，则可得功率（P）= 功（W）/ 时间（t）= [10N × 5m × cosθ] / 2s同样地，由于没有给出具体的夹角θ，所以无法得到具体的功率大小，而只能得到一个表达式。
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。
高中物理常用公式功和能转化公式
2019年高中物理常用公式功和能转化公式1.功：W=Fscos(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，:F、s 间的夹角｝2.重力做功：Wab=mghab {m:物体的质量，g=9.8m/s210m/s2，hab：a 与b高度差(hab=ha-hb)}3.电场力做功：Wab=qUab {q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=b｝4.电功：W=UIt(普适式) {U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝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.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}7.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)8.电功率：P=UI(普适式) {U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝9.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:电热(J)，I:电流强度(A)，R:电阻值()，t:通电时间(s)｝10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.动能：Ek=mv2/2 {Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s)｝12.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)｝13.电势能：EA=qA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，A:A点的电势(V)(从零势能面起)｝14.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=EK{W合:外力对物体做的总功，EK:动能变化EK=(mvt2/2-mvo2/2)｝15.机械能守恒定律：E=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=-EP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;(2)O090O 做正功;90O180O做负功;=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);(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)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(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)=3.6106J，1eV=1.6010-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。
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①做功只与F、l 、α 三者有关与物体运动形式无关。
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
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。
注意：各力必须对应同一段位移
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
m v0 M
S
m
以不做功。
S
滑动摩擦力f对m做负功 W1M=- 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
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）
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 F2
l
F1
W F cosl
根据力的等效性原理,可以 把计算F做功的问题转化为 分别求F1和F2做功的问题
W1= F1l= F COSαl W2 = 0
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
l 而 l1=lcosα
W Fl cos
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°）
W Fl
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，应如何计算这个力的功？
F
F
α
α
l
0＞≤0α表＜示力π2时对，物co体sα做＞正0，功W
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？
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 Nhomakorabeal cosα
【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)
=F2πR =8π×103 J