高中物理新教材同步讲义必修第二册：第8章 1　功与功率9.pdf

1功与功率

[学习目标]

1.掌握功的公式W＝Flcosα及公式的适用范围，会用功的公式进行计算.2.理解正、负功的

W

概念，会根据公式计算多个力所做的总功.3.理解功率的概念，能运用功率的定义式P＝及

t

功率与速度的关系式P＝Fv进行有关分析和计算.

一、功

1.功的公式：W＝Flcosα，其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小、力与位移的夹角.

2.功是标(填“矢”或“标”)量.在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J.

二、正功和负功

1.力对物体做正功或负功的条件

由W＝Flcosα可知

π

(1)当α＝时，W＝0，力F对物体不做功.

2

π

(2)当0≤α＜时，W＞0，力F对物体做正功.

2

π

(3)当＜α≤π时，W＜0，力F对物体做负功.

2

2.总功的计算

当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功等于：

(1)各个分力分别对物体所做功的代数和.

(2)几个力的合力对物体所做的功.

三、功率

1.意义：功率是表示物体做功快慢的物理量.

2.定义：功W与完成这些功所用时间t之比.

W

3.定义式：P＝.单位：瓦特，简称瓦，符号W.

t

4.功率与速度的关系式：P＝Fv(F与v方向相同).

应用：由功率速度关系知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一

定时，牵引力F与速度v成反(填“正”或“反”)比，要增大牵引力，就要减小速度.

5.功率是标(填“标”或“矢”)量.

1.判断下列说法的正误.

(1)公式W＝Flcosα中的l是物体运动的路程.(×)

(2)物体只要受力且运动，该力就一定做功.(×)

(3)功有正负之分，所以功是矢量.(×)

W

(4)由公式P＝知，做功越多，功率越大.(×)

t

(5)力对物体做功越快，力的功率一定越大.(√)

(6)汽车爬坡时常常需要换高速挡.(×)

2.如图1所示，质量为1kg的物体，静止在光滑水平面上.现在给物体一个与水平方向成60°

角斜向上、大小为10N的拉力F，物体在拉力F的作用下沿水平面运动了2s，则在这2s

内，拉力F所做的功是J，功率是W.

图1

答案5025

解析Fcos60°＝ma

1

l＝at2

2

W＝Flcos60°

联立解得W＝50J，

W

P＝＝25W.

t

一、对功的理解

导学探究

1.观察图2，分析图中的哪个人对物体做了功？

图2

答案小川拉重物上升的过程，小川对重物做了功，其他三人都没有对物体做功.

2.如图3所示，物体在与水平方向夹角为α的力F的作用下沿水平面前进了l，则力F对物

体做的功为多少？

图3

答案如图所示，把力F沿水平方向和竖直方向进行分解，物体在竖直方向上没有发生位

移，竖直方向的分力没有对物体做功，水平方向的分力为Fcosα，所做的功为Flcosα，所

以力F对物体所做的功为Flcosα.

知识深化

对公式W＝Flcosα的理解

1.某一恒力F对物体做的功，只与l、α有关，与物体的运动状态及物体是否还受其他作用

力等因素无关.

2.功是标量，没有方向，但是有正负.

3.公式W＝Flcosα适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用.

如图4所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总