第八章机械能守恒定律1功与功率

学习任务目标1．明确功是标量，会用功的公式进行计算。(物理观念)2．理解正功、负功的概念，会根据公式计算多个力的总功。(科学思维)3．理解功率的概念，能运用功率的定义式进行有关计算。(物理观念)4．知道平均功率和瞬时功率的含义，能根据P＝Fv进行相关分析和计算。(科学思维)5．了解额定功率和实际功率的概念。(物理观念)

问题式预习知识点一功1．功(1)公式：W＝_________，其中F、l、α分别表示__________、____________、________________。(2)单位：在国际单位制中，功的单位是______，简称____，符号是____，1J＝________。(3)标矢性：功是____量，______方向，但有正负。功的运算遵循算术运算法则。Flcosα力的大小位移的大小力与位移的夹角焦耳焦J1N·m标没有

2．正功和负功夹角α的范围做功情况物理意义α＝cosα＝0，W＝0，即力F对物体________力F不是阻力，也不是动力0≤α＜cosα＞0，W＞0，即力F对物体________力F是______＜α≤πcosα＜0，W＜0，即力F对物体做负功或者说物体__________做功力F是______不做功做正功动力克服力F阻力

3．求总功的方法(1)总功等于各个力分别对物体做功的________，即W总＝________________________。(2)总功还等于这几个力的______对物体所做的功，即W合＝___________。代数和W1＋W2＋W3＋…＋Wn合力F合lcosα

?比值?快慢瓦特瓦W

2．功率与速度(1)公式：P＝_____，即一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率等于这个力与物体运动速度的乘积。(2)应用：当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成______。(3)公式P＝Fv一般用来计算______功率，但如果F为恒力，v取平均速度，此式也可用来计算______功率。Fv反比瞬时平均

[微训练]根据预习内容判断以下说法的正误。1．力做功的公式W＝Flcosα中的l是物体运动的路程。()2．物体只要受到力的作用并且物体是运动的，该力就一定做功。()3．力F1对物体做功10J，力F2对物体做功－15J，力F1比F2做功多。()×××

?××××

[微思考]1．有些同学根据P＝Fv得出“当P一定时，v→0，F→∞；或者F→0，v→∞”，即“额定功率一定时，瞬时速度趋近于0，牵引力就趋近于无穷大；或牵引力趋近于0，瞬时速度就趋近于无穷大”。你认为这个种认识正确吗？

提示：不正确。从P＝Fv可知，当机器功率一定时，需要用较大的力做功，就必须降低速度；但是，任何机器的作用力都不可能无限增大，因为它受到了机器结构、运转条件等的限制，超过某一限度，作用力与速度成反比的规律就不成立了，因此任何机器都存在着一个最大作用力。另一方面，当机器功率一定时，要高速运转则作用力就要减小；但是，任何机器工作时都要受到摩擦力的作用，机器工作产生的作用力就不可能小于这个摩擦力，所以任何机器都存在着一个最大速度的限制。

2．如图所示，越野车比赛时，汽车爬坡要使用低速挡。汽车使用低速挡的目的是什么？?提示：汽车爬坡需要的牵引力变大，根据P＝Fv，在功率一定的情况下要减小速度。

任务型课堂对功的理解1．质量为m的物体静止在倾斜角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l，如图所示，物体相对斜面始终静止，则下列说法不正确的是()?A．重力对物体做正功 B．合力对物体做功为0C．摩擦力对物体做负功 D．支持力对物体做正功√

A解析：对物体受力分析如图所示，支持力FN方向与位移l方向的夹角α90?，故支持力做正功，D正确；重力方向垂直于位移方向，故重力不做功，A错误；摩擦力Ff方向与位移l方向的夹角β90?，故摩擦力做负功，C正确；物体做匀速运动，受力平衡，因此所受合力为0，故合力不做功，B正确。

2．如图所示，图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼(忽略扶梯对手的作用)，两人均相对扶梯静止。下列关于做功的判断正确的是()?甲乙A．图甲中支持力对人做正功 B．图甲中摩擦力对人做负功C．图乙中支持力对人做正功 D．图乙中摩擦力对人做负功√

A解析：题图甲中人所受支持力向上，不受摩擦力作用，支持力与速度方向夹角小于90?，做正功，A正确，B错误；题图乙中，支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，C、D错误。

3．如图所示，质量为m＝2kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角θ＝37?、大小F