1、功功与功率与功率 【学习目标】【学习目标】 1正确理解功和功率的概念。 2会利用功和功率的公式解释有关现象和进行计算。 【学习重点】【学习重点】 1理解功的概念及正负功的意义。 2理解功率的概念。 【学习难点】【学习难点】 理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。 【新知探究】【新知探究】 一、自主学习 1 在物理学中规定叫做力对物体做了功。 功等于， 它的计算公式是，国际单位制单位是，用符号来表示。 2在下列各种情况中，所做的功各是多少？ （1）手用向前的力 F 推质量为 m 的小车，没有推动，手做功为。 （2）手托一个重为 25 N 的铅球，平移 3 m，手对铅球做的功为。 （
2、3）一只质量为 m 的苹果，从高为 h 的树上落下，重力做功为。 3叫做功率。它是用来表示物体的物理量。功率的计算公式 是，它的国际单位制单位是，符号是。 4举重运动员在 5 s 内将 1500 N 的杠铃匀速举高了 2 m，则可知他对杠铃做的功 为，功率是。 5两个体重相同的人甲和乙一起从一楼上到三楼，甲是跑步上楼，乙是慢步上楼。甲、 乙两人所做的功 W 甲W 乙，他们的功率 P 甲P 乙。 （填“大于” “小于”或 “等于” ） 6汽车以恒定功率起动，先做加速度越来越_的加速运动，直到速度达到最大值，最 后做_运动。 7 汽车匀加速起动， 先做匀加速运动， 直到， 再做加速度越来的 加速运
3、动，直到速度达到最大值，最后做运动。 二、合作学习 【例题 1】关于摩擦力做功下列说法中正确的是（） A滑动摩擦力总是对物体做负功。 B滑动摩擦力可以对物体做正功。 C静摩擦力对物体不做功。 D静摩擦力可以对物体做正功，也可以做负功。 【例题 2】如图，质量相同的球先后沿光滑的倾角分别为=30，60斜面下滑，达到最低 点时，重力的即时功率是否相等？（设初始高度相同） 【例题 3】质量 m=4.0103kg 的汽车，发动机的额定功率为 P=40kW，汽车从静止以加速 度 a=0.5m/s2匀加速行驶，行驶时所受阻力恒为 F=2.0103N，则汽车匀加速行驶的最长时间为 多少？汽车可能达到的最大速
4、度为多少？ 【学习小结】【学习小结】 1功的概念：作用在物体上的力，使物体在力的方向上发生一段位移，我们就说，这个 力对物体做了功。力和在力的方向上发生一段位移是做功的两个必要因素。 2功的公式：W=F l cos，这是计算功的普适公式，F、l 均是矢量，是两矢量间的夹角， 在国际单位制中，功的单位是焦耳。 3对功的公式的讨论 当 0/2 时，力对物体做正功； 当/2时，力对物体做负功； 当=/2 时，力对物体不做功。 4功率定义式 P=Wt 和 P=Fv。 【精练反馈】【精练反馈】 1 （多选）物体在一恒力作用下做匀加速直线运动，关于这个恒力做功的情况，下列说法 正确的是（） A在相等的时间
5、内做的功相等 B在相等的位移上做的功相等 C做功的情况与物体运动速度有关 D做功的情况与物体运动速度无关 解析由题意知，恒力的方向和物体速度方向相同，根据 W=Fl，只要位移大小相等，恒力 做的功就相等，与其他因素无关，BD 正确。 答案 BD 2一辆正在路面上行驶的汽车，遇到前方有人横穿马路时，司机紧急制动后又经过 x 的 距离停下来才避免了一场车祸的发生，若汽车与地面的摩擦力大小为 F，则关于汽车与地面间 摩擦力做的功，以下说法中正确的是（） A摩擦力对汽车、地面均不做功 B摩擦力对汽车做-Fx 的功，对地面做 Fx 的功 C摩擦力对汽车、地面均做-Fx 的功 D摩擦力对汽车做-Fx 的功
6、，对地面不做功 解析地面的位移为零，摩擦力对地面不做功，汽车位移为 x，摩擦力对汽车做功 W=-Fx， 选项 D 正确，ABC 错误。 答案 D 3 如图所示，两个互相垂直的力 F1和 F2作用在同一物体上，使物体沿虚线方向运动，在通 过一段位移的过程中，F1对物体做功 4 J，F2对物体做功 3 J，则 F1和 F2的合力对物体做的功 为（） A5 JB7 JC1 JD35 J 解析功是标量，求合力的功用两个功的代数和而不是根据平行四边形定则求解。故 W合 =W1+W2=7 J，选项 B 正确。 答案 B 4用水平恒力 F 作用于质量为 m 的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离
7、l，恒力 F 做功为 W1；再用该恒力作用在质量为 2m 的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同 样的距离 l，恒力 F 做功为 W2，则两次恒力做功的关系是（） AW1W2BW1W2 CW1=W2D无法判断 解析物体沿力的方向运动，恒力做功就是指力 F 做的功，根据 W=Flcos ，两次做功中的 F、l、均相同，所以两次 F 做功相同，即 W1=W2 答案 C 5一个质量为 m 的小球做自由落体运动，那么，在前 t 秒内重力对它做功的平均功率 及 在 t 秒末重力做功的瞬时功率 P 分别为（t 秒末小球未着地） （） A =mg2t2，P= mg2t2 B =mg2t2，P=mg2t2 Cmg2t，P=mg2t D =mg2t，P=2mg2t 解析前 t 秒内重力做功的平均功率 mg2t t 秒末重力做功的瞬时功率 P=Fv=mggt=mg2t， 选项 C 正确。 答案 C
