高三第一轮复习《功和功率》课件

3. P是标量，但有正负
4．单位：
瓦（W）、千瓦（kW）、马力等，其换算 关系为： 1 kW=1000 W 1马力=735 W
5．牵引力的功率
牵引力的功率等于牵引力与速度的乘积，牵引 力的功率等于发动机的输出功率。发动机铭牌上的 额定功率，指的是该机器正常工作时的最大输出功 率，并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率 的，发动机正常工作时的实际功率可在0到额定值间 取值。
C.人对车厢不做功
D.条件不足，无法确定
例、如图所示，一个质量为m 的木块放置在倾角为θ
的斜面上，斜面固定于以加速度a 加速上升的电梯中。在 木块始终相对于斜面保持相对静止的条件下，当电梯上升 相同高度h 的过程中，斜面对木块所做的功为W，则下列的
说法正确的有（B ）
① a 越大，W 就越大，与θ无关 ②当θ一定时，无论a 多大，W 都一样大 ③当a 一定时，θ越大，W 就越大 ④当a 一定时，无论θ 多大，W 都一样大
2.一轻杆两端分别固定M,m两球（M>m)，
杆从图示位置从静止开始绕O点自由转动，
求第一次转到竖直位置过程中，杆对M，m
做功情况？ M
o
L L>l
l
m
杆对m做正功， 对M做负功
3.如图,OA绳与OB绳系着两小球吊在天花
板上，让两绳在一条直线上且拉紧从图示 位置由静止释放。在OA绳摆动到竖直的过 程中，判断OA绳对A球做功和AB绳对A、 B球做功情况？OA绳对A球不做功，
A．W1>W2 C． W1<W2
B.W1=W2 D.无法判断
例．如图用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面
从A移到B的过程中，下列说法正确的是 ( BD )
A.有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多 B·有摩擦力时与无摩擦力时F做功一样多 C·物体加速运动比减速运动F做的功多 D·物体无论是加速、减速还是匀速，力F做的功一样多
P＜ P额
匀加速直线运动
F 恒定
P↑
P额 F>f
v1= P额/ F
接上
图像
两种情形速度时间图象的比较
v
v
vm
vm
v1
t
0
0
t1
P=Pmax
F、a没变
V1=at1
t
B·FR D·2πFR
F
B
A R/2
R
6.利用W=Pt求功
当某力做功的功率P一定时，该力在时间t内做的 功可由W=Pt求出·(当然，亦适用恒力功)
7.根据功和能的关系求功
如动能定理、功是能量转化的量度，通过求能的变化 来求变力的功·
小结
1. 有两类不同的力：
2.若变力与位移成线性函数关系，则可求出变力的平均值F =
此方法常用于判定恒力做功
②根据力和瞬时速度方向的夹角 判断。 如：
此法常用于判断质点作曲线运动时变力的功。
③根据物体或系统的能量是否有变化，彼此是否有能 量的转移或转化进行判断。
此法常用于两个相联系的物体做曲线运动。
如：
判断人受到的力的做功情况？
a
如图所示，小物块A 位于光滑斜面上，斜面位于光滑 水平面上，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面 对小物块A 的作用力做功情况？
另一类是滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或往返运动时， 这类力的功等于力和路程(不是位移)的积·
2.若变力与位移成线性函数关系，则可求出变力的平均
值 F=
F1 F2 2
然后运用恒力功的公式进行计算.如弹簧
在弹性限度内弹力的功即可利用此法.
如：一人从10m深的井中，有一质量为1kg的桶盛
10kg的水匀速向上提（绳子的重力不计），由于水 桶不断漏水，每升高1m漏掉0.2kg的水，则把这桶
位移的乘积，也可理解成位移和位移方向上力的分量的乘 积。恒力的功只与F、S、θ有关，与其它诸因素无关。
4．功有正负，但不表示方向，功是标量，没有方 向，求各力功的合功应求代数和。
①当=90º时，力对物体不做功；
②当90º<≤180º时，力对物体做负功，即物体 克服该力做功。
③当0º<≤90º时，力对物体做正功。
上，使物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功4J，
力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做的功为
（）A
F1
A．7J C．5J
B．1J D．3.5J
v F2
例：在匀加速向左运动的车厢内，一个人用力向前推车厢， 若人与车始终保持相对静止，则下列结论中正确的是 （ B ）
A.人对车厢做正功
B.车厢对人做正功
F
F
S
四、如何计算变力做功?
1. 有两类不同的力：
一类是与势能相关联的力，比如重力、弹簧的弹力、以及电场 力等，它们的功与路径无关，只与位移有关或者说只与始末点的 位置有关·对这类力可利用与相关势能的变化求对应力的功·例如： 重力功等于重力势能的变化；电场力功等于电势能的变化；分子 力功等于分子势能的变化·
O A B
AB绳对A球做负功，对B球做正功
三·如何计算恒力功？
①一个恒力F对物体做功W=FScosθ有两种处理方法：
一种：是W等于力F乘以物体在力F方向上的分位移cosθ， 即将物体的位移分解为沿F方向上和垂直F方向上的两个分位 移S1和S2，则F做的功W=F ·S1=FScosθ。
二种：是W等于力F在位移S方向上的分力Fcosθ乘以物体 的位移S ，即将力F分解为沿S方向上和垂直S方向的两个 分力F1和F2，则F做的功W = F1·S= Fcosθ·S。（其中θ为 F、s夹的夹角）
功的正负表示力对物体的作用是促进作用还 是阻碍作用，即是动力对物体做功，还是阻力对
物体做功。
5．功是过程量，功是能量转化多 少的量度，是力在空间上的累积效 应。
6．功的单位： 国际单位制中是焦耳（J）
1kW.h=3.6 X 106 J
二.如何判断某力是否做功？
①根据力和位移方向间的夹角判断。 如：
（2）先分别求各个外力的功： W1=F1Scosθ1 ， W2=F2Scosθ2．．．．．．再把各个外力的功代数和相加。
当物体受到几个力作用发生的位移不同时：
只能先分别求各个外力的功： W1=F1Scosθ1 ， W2=F2Scosθ2．．．．．．再把各个外力的功代数和 相加。
例：如图两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体
一．功率
1．定义：功跟完成这些功所用时间的比做功率·是描
述做功快慢的物理量，标量·
2．功率的计算公式： ① PW ②P=Fvcot s。
说明：
①式是物体在t时间内的平均功率，若功率一直不变，亦为即 时功率。 ②式中当v是瞬时速度时，P是瞬时功率；若v是平均速度时， P是平均功率。式中是F与v方向间的夹角。
A、①③ B、①④ C、②③ D、②④
六．作用力与反作用力做功情况
（1）均不做功 （2）一负功，一不做功 （3）一正功，一不做功 （4）均做正功 （5）均负功 （6）一正功，一负功
由上可见：
（1）作用力与反作用力大小相等，但它们的功不一定相等。 （2）摩擦力不一定做负功
功率
万万源源中中学学高高三三 物物理理组组
机械能守恒定律
万万源源中中学学高高三三 物物理理组组
功
万万源源中中学学高高三三 物物理理组组
一．功
1．定义： 物体受到力的作用，并且在力的方向上
发生一段位移，就说该力对物体做了功。
2．做功的两个不可缺少的因素： 力和物体在力的方向上发生的位移.
3．公式：
W=FScosθ(θ为F与s的夹角) 说明：
斜抛，确定重力做功情况？
单摆在摆动过程中，绳子 的拉力和重力做功情况？
mg
又如：匀速圆周运动中，向心力对物体不做功； 洛伦兹力不做功等
1.在光滑水平面上静止的弧形小车，其内
壁光滑，一小球以水平速度切入圆弧且滑 不出圆弧轨道。求小球在上升过程中它们 之间的弹力对它们做功情况？
弹力对 小球做 负功， 对车做 正功Fα源自S1βS2B
Ah
F
5.利用“曲变直”的观点，即"微元法"求解变力功·
例： 在水平面上，有一弯曲的槽道，槽道由半径分别为
R/2和R的两半圆构成如图所示，现用大小恒为F的拉力将一
光滑小球从A点沿槽道拉至B点，若拉力F的方向时时刻刻与
小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为 ( C )
A·零 C·3πFR /2
例：
例7
二、机车起动
机车以恒定功率P额起动的过程
起动时有：F > f v↑
P = Fv F↓
a = (F-f )/m a↓
（变加速直线运动） F > f
机车以恒定加速度a 起动的过程
a=0
Fmin= f
vm=P额/f 以后保持vm
图 像
匀速运动
起动时有：F > f a = (F-f )/m
v↑
P = Fv
水提上来需做多少功？ 答案：1000J
3.利用F - S图像求功
图象与位移轴所围“面积”即为变力做的功。如上题
4.化变力做功为恒力做功
如图所示，某人用大小不变的力F拉着放 在光滑水平面上的物体，开始时与物体相连 的绳和水平面间夹角是α，当拉力F作用一段 时间后，绳与水平面间夹角为β，已知图中 高度为h,求绳的拉力F对物体做的功(绳的质 量，滑轮质量，以及滑轮间的摩擦均不计)
（1）同一性：定义式中的F和s所指对象要同一，即位 移s是力的作用点的位移（如：人从一楼沿楼梯走到二楼；跳
高比赛，运动员以v竖直向上跳起；站在墙角滑冰的人用力推墙等
现象，其弹力不做功） （2）相对性：功也有相对性（由于位移具有相对性），