人教版高一物理必修二第七章功、功率复习知识点

人教版高一物理必修二第七章

功、功率复习知识点

第二节功

1．追寻守恒量

(1)伽利略的斜面实验探究如图所示。

①过程：不计一切摩擦，将小球由斜面A上某位置滚落，它就要继续滚上另一个斜面B。

②现象：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0，这一点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同。

③结论：这一事实说明某个量是守恒的。在物理学中我们把这个量叫做能量或能。

(2)势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。

(3)动能：物体由于运动而具有的能量。

(4)能量转化：小球从斜面A上下落的过程势能转化为动能；沿斜面B升高时，动能转化为势能。

2．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)做功的三个因素：

A 、作用在物体上的力；

B 、力的作用点以地面为参照物的位移（相对于地面静止的物体均可作为参考物）；

C 、力和位移夹角的余弦值

说明：A 、功和物体运动的快慢、运动的性质、接触面是否光滑、物体质量的大小等都无关系。

B 、功是一个过程量，功描述了力的作用效果在空间上的积累，它总与一个具体运动过程相对应。

(3)做功的公式：W ＝Fl cos α，

(4)单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J 。

（5）适用于恒力做功

3．正功和负功

功是标量，由W ＝Fl cos α可知：

(1)当α＝π2

时，W ＝0，力对物体不做功，力既不是阻力也不是动力。

(2)当0≤α<π2

时，W >0，力对物体做正功，做功的力是动力。

(3)当π

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。

对功的理解

利用公式W＝Fl cosα计算时F、l需要带表示方向的正负号吗？

提示：功是标量，没有方向，计算时力F和位移l都只要代入数值就行。

正功一定比负功大吗？

提示：功是标量，功的正负既不表示方向也不表示大小，比较功的大小，只需比较数值的大小，与正负号无关，所以正功不一定比负功大。

功的正负的意义是什么？

提示：当0°≤α＜90°时，cosα为正，力F做正功，此时力为动力。同理，当90°＜α≤180°时，力F做负功，此时力为阻力。故功的正负表示的是动力做功还是阻力做功。

负功的理解：一个力对物体做负功时，我们可以说成物体克服这个力做了功(正值)。如摩擦力对滑块做了－5 J的功，可以说成滑块克服摩擦力做了5 J的功。

对正负功意义的再认识

4．总功的两种计算方法

(1)先计算每个力对物体所做的功，然后求所有力做功的代数和。

(2)先求出合力F合，然后由W合＝F合l cosα计算总功，此时α为F合的方向与l的方向的夹角。

判一判

(1)力F1、F2做的功分别为10 J和－15 J，则力F1比F2做功多。( )

(2)力F1、F2做的功分别为W1＝10 J，W2＝－15 J，则W1、W2的方向相反。( )

(3)力F1、F2做的功分别为10 J和－15 J，则力F1和F2做的总功为－5 J。( )

提示：(1)×功的正负不表示做功的多少，只表示做功的力是阻力还是动力，10 J小于－15 J。

(2)×功是标量，没有方向。

(3)√物体所受各力对它做的总功，等于各力做功的代数和，即W＝10 J＋(－15) J＝－5 J。

课堂练习：一线精练47页

一、一对相互作用力的做功情况

作用力和反作用力作用在不同的物体上，它们大小相等，方向相反。

(1)一对相互作用力做功的正负：一对相互作用力的方向相反并不代表这一对相互作用力做的功一定是一正一负，还可以都做正功、都做负功、都不做功、一个做功一个不做功等等。

(2)一对相互作用力做功的大小：一对相互作用力做功的大小不一定相等，因为它们分别作用于两个物体上，每个物体都可能还受其他力，其位移情况可能千差万别。

二、滑动摩擦力与静摩擦力的做功情况

(1)摩擦力做功正负情况

运动的物体受到滑动摩擦力或静摩擦力时，若摩擦力的方向与运动方向相反，则摩擦力做负功，该摩擦力就是阻力；若摩擦力的方向与运动方向相同，则摩擦力做正功，该摩擦力就是动力。总之，摩擦力既可能做负功，也可能做正功，还可能不做功。举例如下：

(2)一对相互作用的静摩擦力做功的代数和为零，而一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和为负。

(3)摩擦力作为动力或阻力做功说明。

①物体在粗糙水平面上做单方向的直线运动时，路程与位移大小相等，此时摩擦力做功W＝－Fl(l指位移，F指摩擦力)。

②物体在粗糙水平面上做往复运动或曲线运动时，路程与位移大小不同，此时摩擦力做功W＝－Fs(s指路程，F指摩擦力)。

例：质量为M的木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了L，而木板前进了l，如图所示。若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，重力加速

度为g ，求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少？这一对摩擦力做功的代数和为多大？

[答案] －μmg (l ＋L ) μmgl －μmgL

第三节 功率

1.功率

(1)定义：功W 与完成这些功所用时间t 的比值。

(2)定义式：P ＝W t 。

(3)单位：国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W 。

1 W ＝1 J/s, 1 kW ＝103 W 。

(4)物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。

(5)额定功率与实际功率

①额定功率：电动机、内燃机等动力机械可以长时间工作的最大输出功率。发动机铭牌上的功率指的就是额定功率。

②实际功率：动力机械实际工作时消耗的功率。