课件15张PPT。 第1章 功和功率 第一节 功观察下图：一、功的两个必要因素
1.作用在物体上的力；
2.物体在力的方向上通过的距离。
练习：1.判断下各题是否做功：1）一个人提着水桶站着不动；
（没有做功）
2）一个人提着水桶沿水平方向行走；
（没有做功）
3）一个人提出着水桶上楼。
（做功）2.下面物体做功的是A.一物体抛出后在光滑的冰面上运动
B.小孩用力提箱子，但箱子未动
C.学生背书包在水平地上匀速前进
D.苹果因重力作用向下掉
（D）
强调：物体由于惯性而作匀速直线运动，这时没有力的作用，当然也没有做功。
如果力作用在物体上，而物体没有在力的方向上通过距离，那么这个力同样也没有做功。二、功的计算公式和单位
1.公式
功=力×距离
W=F×s
2.单位
牛·米=焦耳（焦，J）
1牛的力使物体在力的方向上通过1米的距离时所做的功为1焦。三、功公式的应用例题1：一台拖拉机耕地时，牵引力是28500牛，前进了1000米，此拖拉机的牵引力做了多少功？
解：根据公式W=Fs=28500牛×1000米
=2.85×107焦
答：拖拉机的牵引力做了2.85×107焦的功。例题2：马拉着重为19600牛的车在水平路面上前进了400米，做了3×105焦的功。车受到的重力有没有做功？马的水平拉力是多少牛？
解：马在水平路面上前进，竖直方向上没有通过距离，所以车受的重力不做功。
求马的水平拉力，可从已知拉力做功和车前进的距离，由W=Fs公式得到。
F=W/s= 3×105焦/400米=750牛
答：车受的重力没有做功，
马的水平拉力是750牛。
练习2：用东方红-54型拖拉机耕田，如果牵引力是28500牛，共运动了3.6千米，那么它共做了多少功？
解：3.6千米=3600米
根据公式W=Fs可得
W=Fs=28500牛×3600米=1.26×108焦
答：它共做了1.26×108焦的功。小结：一、做功的必要因素：
作用在物体上的力；
物体在力的方向上通过的距离。
二、功的计算公式和单位：
功=力×距离 W=Fs
焦耳（焦，J） 牛/米
1焦=1牛·1米=1牛·米
练习3：1.小刚把重为1000N的箱子，沿着水平地面，推动1米，小刚对箱子做的功
A.1000J B.1J C.0J D.无法确定
（D）
2.水平地面上的一个物体重为40牛，在一个水平推力F的作用下，前进4米，撤去推力后物体又前进了1米停止，整过程中推力F做的功60焦。问推力F是多少牛？
解：根据公式W=Fs
F=W/s=60J/4m=15N
答：推力F为15N。谢谢收看课件28张PPT。神奇的机械机械功神奇的机械神奇的机械日常生活中的机械1、做功的条件：（1）作用在物体上的力。（2）物体在力的作用下沿着力的方向上通过的位移。如何利用机械对物体做功？人类如何利用机械做功？如何计算功的大小？2、机械功的计算？ 若作用于物体上的力大小为F, 该物体沿着力的方向运动，经过位移S,则F与S的乘积叫做机械功（mechanical work),简称 功 （work) 用 W 表示① F方向与S的方向方向相同如何计算功的大小？ W=FS② F方向与S的方向成一定夹角根据力的等效性原理,可以把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题W2 = 0W = W1 + W2∴W = F cosαs
能否将位移 s 进行分解分析？s1=scosαs2=s sinαW1= Fs1= F scos αW2= 0W= F scos α分析W = F s cosα如何计算功的大小？功的一般表达式W 力对物体所做的功 焦耳（J)
F 等于力的大小 牛（N)
S 位移的大小 米（m)
α 力与位移夹角答案：α答案：π- α答案： α答案：π- αF=20NS=5mα=60°例：F=100N, 力F与水平面所成夹角为45°，物体在该力作用下2秒内运动了4m,则该运动过程中，力F对物体做了多少功？2秒后该力大小变为50N,物体在力的作用下又运动了4m,后4m内该力做了多少功？整个运动过程中，力F总共对物体做了多少功？S=4m=100N=30°如何计算功的大小？W = F s cosα功的一般表达式F 为恒力功是力的空间累积如何计算功的大小？F 为变力，又该如何求解力F所做的功？ 当物体在变力作用下作曲线运动时，若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成无限个小段，每一个小段可认为恒力做功，总功即为各个小段做功的代数和。 1、微元法 例：某力f=10n作用于半径r=1m的转盘的边缘上，力f的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力f做的总功应为（）2、图像法 如何计算功的大小？1、功是标量，只有大小，没有方向功的物理含义？（一）对功的公式：W=FSCOSα的讨论(1)当α=0时，COS α=1，W =F S 和我们在初中学过的功的公式相同。
(2)当α=π/2 时，COS α=0，W =0 , 这时我们就说力对物体没做功。举例。
(3)当α<π/2时，COS α>0，W>0,这时我们就说力对物体做正功。举例。
(4)当π/2 <α≤ π时，COS α<0，W <0 这时我们就说力对物体做负功。举例。功的物理含义？力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值） 功的物理含义？正功的意义负功的意义例题 一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求（1）外力对物体所做的总功。 （2）物体运动过程中的合力为多少？运动过程中合力做了多少功？解析：拉力F对物体所做的功为
W1= Flcos37°=2000J。
摩擦力F阻对物体所做的功为
W2= F阻lcos180°= -500J。
外力对物体所做的总功
W=W1＋W2=1500J。 求解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可以用以下两种方法来求解。(1) 分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：
W总=W1+W2+……+Wn(2) 先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：W总=F合S cosα如何计算多力对物体所做的功？课堂小结如何利用机械对物体做功？如何计算功的大小？功的物理含义？如何计算多力对物体所做的功？F=5N ，L=2m，求W=?m=2kg ，μ=0.1，求W=?a、功一定要指明是哪个力对物体做的功b、力必须是恒力3、理解：课件31张PPT。第
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章考向一理解教材新知第
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节把握热点考向应用创新演练考向二知识点一知识点二随堂基础巩固课时跟踪训练 1．机械功简称功，其大小取决于力和
力的方向的位移，恒力做功的计算
公式W＝Fscosα，其中α是力F与位
移s的夹角。
2．功是标量，但有正、负，说明是动力做功还是阻力做功，
α小于90°时力做正功，α大于90°时力做负功。
3．功的计算时要注意某一个力的功和总功，W总＝W1＋W2
＋……或W总＝F合scosα。 1．功的含义
如果作用于物体的 大小为F，该物体沿力的方向运动，经过 ，则F和s的乘积叫机械功，简称功。
2．做功的两个要素
作用在物体上的 和物体在力的方向上发生的 。
3．功的一般公式
W＝ ，式中的α是 与 的夹角。
4．功的单位
在国际单位制中，功的单位是 ，符号是 。位移s位移方向恒力力F位移sFscosα焦耳J力的方向机械功的含义[自学教材]1．对公式W＝Fscosα的理解
2．对公式应用的几点注意
(1)公式W＝Fscosα仅用于恒力做功或看成恒力的平均力做功的情况。 (2)s是物体在力F作用下发生的位移，即力的作用点对地的位移，α是F的方向与s方向的夹角。
(3)一个恒力对物体做的功与其他力的存在与否无关，与物体的质量、速度无关，仅由F、s及α三个量确定。
(4)力F和位移s都是矢量，可根据需要分别将它们进行正交分解，由W＝Fs计算功。
(5)功是过程量，计算功时要明确是哪一个力在哪一个过程的功及此过程中这个力是否是恒力。1．如图1－1－1甲、乙所示，质量分别为M和m的两物块
(M>m)分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过相同的位移。设此过程中F1对M做的功为W1，F2对m做的功为W2，则 ( )
图1－1－1A．无论水平面是否光滑，都有W1＝W2
B．若水平面光滑，则W1>W2
C．若水平面粗糙，则W1>W2
D．若水平面粗糙，则W1解析：计算功时，必须明确是哪个力在哪个过程中做的功，由功的计算公式W＝Fscosα知W1＝F1s1cosα1，W2＝F2s2cosα2，又因为F1＝F2，s1＝s2，α1＝α2，故W1＝W2。由于物体做功与物体是否受其他力及物体的运动状态无关，所以无论水平面是否光滑，都有W1＝W2。
答案：A 1．功是标量
只有 ，没有 ，但功有正负之分。
2．正功和负功
由功的计算公式：W＝Fscosα有：
(1)当0°≤α＜90°时，W＞0，力对物体做 。
(2)当90°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做 或称物体克服这个力做功(取正值)。
(3)当α＝90°时，W＝0，力对物体 。机械功的计算大小方向正功负功不做功[自学教材] 3．总功的计算
方法一：一个物体同时受到几个力的作用发生位移时，这几个力做的总功等于各个力分别对物体做功的 ，即W总＝W1＋W2＋W3＋W4＋…
方法二：在计算几个力的总功时，也可先求 ，再根据功的公式W总＝ 求解。代数和合力F合scosα1．正、负功的含义 2．如何判断功的正负
(1)根据力和位移的方向的夹角判断，常用于恒力做功的判断。
(2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断，夹角是锐角做正功，是钝角做负功，是直角不做功。
[特别提醒]
(1)某力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功
(绝对值)。例如，滑动摩擦力对物体做的功为－10 J，也可以说成物体克服摩擦力做的功为10 J。
(2)比较做功多少时，只比较功的绝对值，不看功的正负号。例如，－8 J的功要比5 J的功多。2．如图1－1－2所示是某小孩滑滑梯的情
景，在小孩下滑的过程中，关于各力
做的功，下列说法错误的是 ( )
A．重力做正功
B．支持力做负功
C．支持力不做功
D．摩擦力做负功图1－1－2解析：在小孩下滑过程中，位移方向斜向下，重力竖直向下，所以重力与位移的夹角为锐角，重力做正功，选项A正确；支持力始终与运动方向垂直，即始终与位移垂直，所以支持力不做功，选项B错误，C正确；摩擦力始终与运动方向相反，即摩擦力始终与位移方向相反，所以摩擦力做负功，选项D正确。
答案：B [例1] 如图1－1－3所示，质量为m
的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与
斜面的动摩擦因数为μ。现使斜面水平向
左匀速移动距离l。试求(物体与斜面相对静止)：
(1)摩擦力对物体做的功；
(2)斜面的弹力对物体做的功；
(3)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？公式W＝Fscosα的应用图1－1－3 [解析] 物体受力情况如图所示，物体受
重力mg、静摩擦力f和支持力N的作用，这些
力均是恒力，物体对地面匀速向左运动的位移
为l，故可用W＝Fscosα计算各力做的功。
由平衡条件得f＝mgsinθ N＝mgcosθ
(1)Wf＝flcos(180°－θ)＝－mglsinθ·cosθ。
(2)WN＝Nlcos(90°－θ)＝mglsinθ·cosθ。
(3)法一：斜面对物体做的功为斜面对物体施加的各力做功的代数和：
W斜＝Wf＋WN＝－mglsinθ·cosθ＋mglsinθ·cosθ＝0。
各力对物体所做的总功等于各力做功的代数和：
W总＝Wf＋WN＋WG＝0。 法二：由于物体处于平衡状态，故物体受斜面的作用力F与重力mg等大、反向。即F方向竖直向上，大小等于mg。故斜面对物体做的功为：
W斜＝Flcos90°＝0。
同理，物体受合外力F合＝0，则各个力对物体做的总功等于合外力F合对物体做的功，则：W合＝F合l＝0。
[答案] (1)－mglsinθ·cosθ (2)mglsinθ·cosθ (3)0 0 [借题发挥]
公式W＝Fscosα仅用于恒力做功或看成恒力的平均力做功情况，在变力做功情况下可参考以下两种方法：
(1)转换法：通过滑轮拉动物体时，可将人做的功转换为绳拉力对物体做的功，或者将绳的拉力对物体做的功转换为人的拉力对绳做的功。
(2)图象法：根据力(F)-位移(s)图象的物理意义计算力对物体做的功。如图1－1－4中阴影部分的面积的数值等于功的大小。横轴上方的“面积”表示做正功，横轴下方的“面积”表示做负功。图1－1－4
上例题中，若斜面在水平面上以加速度a向左匀加速移动距离l，则斜面对物体做功是多少？
解析：当斜面向左加速运动时，物体受重力和斜面的作用力，重力不做功，合力做的功就是斜面对物体做的功，物体的合外力为ma，所以合力做的功W合＝mal。
答案：mal [例2] 如图1－1－5所示，A、B叠放
在一起，A用绳连在墙上， 用力F将B拉着
向右移动，用F拉、fAB、fBA分别表示绳子
的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下列说法中正确的是 ( )
A．F做正功，fAB做负功，fBA做正功，F拉不做功
B．F和fBA做正功，F拉和fAB做负功
C．F做正功，fAB做负功，fBA和F拉不做功
D．F做正功，其他力不做功正、负功的判断图1－1－5 [思路点拨] 对于做功的判断，我们可从功的两个必要因素出发，根据力与位移之间的方向关系进行判断。
[解析] 由W＝Fscosα和题意知，力F作用点位移不为零，且与F方向相同，故F做正功；绳子拉力F拉的作用点位移为零，故F拉不做功；fBA作用点位移为零，fBA不做功；fAB作用点位移不为零，且与fAB方向相反，故fAB做负功。故选项C正确。
[答案] C一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是
( )
A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B．加速时做正功，匀速和减速时做负功
C．加速和匀速时做正功，减速时做负功
D．始终做正功
解析：在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故D正确。
答案：D点击下图进入“随堂基础巩固”点击下图进入“课时跟踪训练”课件26张PPT。第
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章考向一理解教材新知第
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节把握热点考向应用创新演练考向二知识点一知识点二随堂基础巩固课时跟踪训练 1．使用任何机械时，动力对机械所做
的功总是等于机械克服阻力所做的
功，即W动＝W阻＝W有用＋W额外。
2．使用任何机械都不能省功，做一
定量的功时，要省力就要增大做功的位移，而减小做功
时的位移就要多用力，实际上使用任何机械都费功。
3．做功的过程总是伴随着能量的转化，功是能量转化的量
度，做多少功就会有多少能量发生转化。1．输入功、输出功和损失功有用阻力不省功动力额外阻力阻力机械功的原理动力 2．机械功原理
使用任何机械时， 对机械所做的功总是等于机械克服 所做的功。也就是说，使用任何机械都 。[自学教材] 1．不能省功的含义
一是“等于”，也就是使用机械与不使用机械而直接用手所做的功是相等的，这种机械称为理想机械。
二是“大于”，即使用机械要比不使用机械而直接用手所做的功要多，也就是更费功，这种机械为非理想机械，实际的机械由于其自身重力和摩擦，都会有无用功，因此任何机械都是费功的机械，即非理想机械。 2．应用
根据功的原理，使用任何机械都不能省功，但增大做功时的位移可以省力，增大做功时的作用力可以省位移，有些机械不省力也不省位移，但能改变做功方式，改善我们的工作环境。
(1)省力机械：扳手、千斤顶、螺丝刀、开瓶器、斜
面等。
(2)省位移的机械：理发剪、自行车、筷子、渔竿等。
(3)不省力也不省位移但改变工作方式的机械：定滑轮、等臂杠杆等。1．使用简单机械时 ( )
A．可以省力，可以省距离，也可以省功
B．可以省力，多移动距离，也可以省功
C．只能省功，但不能省力、省距离
D．可以省力，但不能省功
解析：机械功的原理告诉我们，使用任何机械都不能省功，故A、B错误；我们可以通过多移动距离达到省力的目的，故C错误，D正确。
答案：D 1．能量
表示一个物体具有对其他物体 的本领。
2．功能关系
做功的过程就是能量 的过程，做了多少功，就
有多少 发生了转化，因此，功是 的量度。
3．机械的作用
人在使用机械做功时，做功的机械是将能量从一个物
体传递或 到另一个物体，或将能量从一种形式转化为
形式。功和能的转化做功转化能量能量转化转移另一种[自学教材] 1．对能量的认识
(1)意义：能量反映的是物体具有对外做功本领的大小，而不是反映物体对外做功的多少。如一个物体对外做功的本领很大，但它却没有对外做功，我们说该物体的能量还是很大，也就是说，一个物体可以具有很大的能量，但它不一定要对外做功。
(2)形式：能量具有各种不同的形式，如机械能、内能、光能、化学能等。不同的运动形式对应不同的能。一切物体都具有能量，能量是物体的固有属性，某种形式的运动对应着相应形式的能，如由于机械运动而具有的能就称为机械能。 2．功和能的区别与联系
(1)区别：功是过程量，能是状态量。只能说处于某一状态的物体(或系统)具有多少能，而不能说这个物体(或系统)具有多少功，功是能量转化的量度。
(2)联系：
①能量有多种不同形式，且不同形式的能量可以相互转化。不同形式的能量之间的转化通过做功来实现，即做功的过程就是能量转化的过程。
②做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式，即能量转化的多少可用做功的多少来量度。 2．有关功和能，下列说法正确的是 ( )
A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能
B．物体具有多少能，就一定能做多少功
C．物体做了多少功，就有多少能量消失
D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量
度能量转化的多少解析：力对物体做了多少功，物体的能量就增加了多少，但不能说物体就具有多少能，A错误；能量反映的是物体具有对外做功本领的大小，而不是反映物体对外做功的多少，B错误；功是能量转化的量度，物体做了多少功，就有多少能量发生了转化，并不是能量消失了，C错误，D正确。
答案：D [例1] 如图1－2－1所示，将一质量为
30 kg的物体沿斜面匀速推到顶部，斜面长
为L＝1.5 m，倾角θ＝30°，物体与斜面之
间的动摩擦因数是0.2。求在使用斜面的过
程中动力做的功、输出功和损失的功。(g取10 m/s2)
[思路点拨] 解此题要注意以下两点：
(1)利用斜面可以省力但不能省功。
(2)推力做的功是动力做的功，克服摩擦阻力做的功是损失的功。机械功原理的应用图1－2－1[答案] 302.94 J 225 J 77.94 J
[借题发挥]
功的原理告诉我们，使用任何机械都不能省功，做一定量的功要省力就要增大做功时的位移，而要减小做功时的位移就要多用力。1．一个人用杠杆提升一重为500 N的重物，手下降1 m，重物
被举高0.2 m。该过程中人做了多少功？人的作用力多大？答案：100 J 100 N
[例2] 如图1－2－2表示撑竿跳运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横杆。试定性地说明在这几个阶段中的能量转化情况。
[思路点拨] 根据不同的运动阶段运动员的动作分析能量的转化。
功、能转化关系的应用图1－2－2 [解析] 运动员在助跑阶段，身体中的化学能转化为人和竿的动能；起跳时，运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能，使人体上升至横杆以上；越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能。
[答案] 见解析
[借题发挥]
功是能量转化的量度。在分析具体问题时要注意有几种形式的能量参与转化，有几个物体的能量参与转化，要分析全面，不要有遗漏。2.如图1－2－3所示，跳板跳水运动员在弹离跳板后，先上升
到一定的高度，在空中完成一系列复杂而优美的动作后入
水。将运动员视为质点，请你分析一下从运动员起跳到入
水的全过程，有哪些能量发生了相互转化？图1－2－3解析：跳水运动员在走板和起跳时要先使跳板上下振动，此过程运动员将身体储存的化学能转化为跳板的（弹性）势能，然后再将这一（弹性）势能转化为身体起跳的动能；运动员离开跳板上升的过程，动能逐渐转化为（重力）势能；当运动员从最高点下降时，（重力）势能逐渐减小，运动员的动能逐渐增大，所以此过程是（重力）势能转化为动能的过程；运动员入水后，受水的阻力的作用，运动员的（重力）势能和动能都要减小，这部分能量要转化为水和运动员的内能。
答案：见解析点击下图进入“随堂基础巩固”点击下图进入“课时跟踪训练”课件17张PPT。计算恒力的功公式：W=FScosα
功是标量。功的正、负不表示功的大小,也不表示功的方向。能说明这个力是加快还是阻碍物体的运动。
正负说明：功的性质．总结：计算变力所做的功：把物体通过各个小段所做的功加在一起，就等于变力在整个过程 中所做的功。人造卫星在半径为1.0×107m的圆形轨道上受到地球的引力是4.0 × 104N,卫星每绕地球运动一周，地球引力对卫星做多少功？返回答：地球引力对卫星做的功为零。卫星每绕地球运动半周呢?1.3《功 率》 一台甲起重机在 1min 内把1吨的货物匀速提到预定的高度.另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提到相同的高度。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？
3、你是怎么比较它们做功快慢的？
做功相同，时间越短，做功越快相同乙比甲快 思考与讨论 一台甲起重机在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？
3、你是怎么比较它们做功快慢的？
时间相同，做的功越多，做功越快甲大于乙甲比乙快 思考与讨论1．物理意义:反映力对物体做功的快慢.
2．定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率．公式表示： 3、功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W，
1W＝1J/s技术上常用千瓦（kW）作为
功率的单位， 1kW＝1000W 一、功率二、额定功率和实际功率 1、额定功率:是指机器正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值．
2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率．
3、机器不一定在额定功率下工作,机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率,机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率,但不允许长时间超过额定功率． 说 明 在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，起重机调起货物的功率就是钢绳拉力的功率。三、平均功率和瞬时功率 即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。三、平均功率和瞬时功率
1、平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢
2、瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
表示一段时间时， 表示平均功率当很短很短时， 表示瞬时功率功率的另一种表达式因为四、功率与速度的关系 功率的一般计算公式
P = F v cosα
在作用力方向与运动方向一致时
P = F v
若v表示平均速度，则P表示平均功率
若v表示瞬时速度，则P表示瞬时功率 四、功率与速度的关系 在作用力方向与运动方向一致时
P = F v
思考与讨论
1、当P一定时，F和v有什么关系？
F与v成反比
2、当F一定时，P和v有什么关系？
P与v成正比
3、当v一定时，F和P有什么关系？
F与P成正比四、功率与速度的关系 当机械发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比，所以可以通过减小速度来增大牵引力,也可以通过减小牵引力来提高速度。
小 结1、物理意义：表示做功快慢的物理量
2、定义式：
该式一般用于求平均功率
3、计算式：P = F v cosα
如果力的方向与速度方向一致
P = F v
若v表示平均速度，则P表示平均功率
若v表示瞬时速度，则P表示瞬时功率
4、单位：在国际单位制中 瓦特 W
1、质量m=3 kg的物体，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s，求：
（1）力F在t=3 s内对物体所做的功。
（2）力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。
（3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率
（1）54 J （2）18 W （3）36 W 课堂训练2、汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10ｍ/s2,问：
①汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
②若汽车保持0.5ｍ/s2的加速度从静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间?
① 12m/s ② 16s 课件12张PPT。§1.4 人与机械知识复习复习：
1、功的原理：
2、“所有阻力”包括哪些？
3、“效率”的意思：
疑问：我们使用机械的效率如何计算？使用任何机械都不能省功。动力对机械所做的功，等于机械克服所有阻力所做的功。指一种机械或装置在工作时输出的有用能量与输入能量的比值。这是今天我们要学习研究的问题。有用的和无用的机械的三种功要提升G，同时必须将本滑轮也提升。嘿，你要克服本滑轮重力和摩擦而额外做功，否则你不能完成任务。本功无利用价值而又不得不做，是额外功。提升本G是目的，有利用价值，是有用功要实现目的，完成有用功,必须施加本动力F对滑轮做功，是总功机械的三种功动力对机械所做的功根据功的原理机械效率1、定义：有用功跟总功的比值，叫做机械效率。正确理解机械效率，关键是明确三种功忽略我的重力和摩擦，我的机械效率是等于1；其它任何情况，我的机械效率都小于1。物理意义：表示机械做功或利用该机械实现能量转化的有效程度的物理量，反映了机械工作性能的好坏精选例题将相同重物提升相同
高度，做有用功相同精选例题2、使用下面的滑轮组，用拉力F匀速拉动重物水平移动的距离为L，有用功是多少？机械效率等于什么？本题使用滑轮组的任务目的是拉动G水平移动L，所以机械克服G和地面的摩擦力做功是有用功。使用滑轮组拉动G，必须施加动力F根据机械效率的定义思考问题1、例题中总功、有用功、额外功中哪些功一点都不能省？
2、哪些功可以省一些？
3、这“省功”与前面所说的“使用任何机械都不能省功”是否矛盾？为什么？（有用功一点不能省，否则达不到目的。）额外功可以想办法省一些，如减轻动滑轮重力减少动滑轮个数，其额外功可以省一些，有用功不能省，而总功=有用功+额外功，这样总功也就可省一些。不矛盾。因为动力对滑轮组做的功，还是等于滑轮组克服重物的重力和本身重力及摩擦所做的功，仍然是：总功=有用功+额外功。思考问题4.机械效率和功率又有什么区别呢? 功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之间没有必然的联系。功率大，表示机械做功快；机械效率高，表示机械对总能量的利用率高。功率大的机械不一定效率高。二、机械的使用问题:人类使用机械的目的是什么呢？以代替人力做功，甚至完成超越人力的工作.
正因为机械的存在使人们的工作变得更轻松更有效率了.问题:是不是每一个机械都能给人类造福呢？ 机械的使用给人类带来了很多的便利，但如果不能合理地
利用，也同样会给人类带来危害.总之，我们要不断积极地去
探索自然规律，并积极地应用这些规律大胆地发明和创造，
以不断改善人类自己的生存，并最终
达到和自然和谐发展.课堂练习：
1、下列关于机械效率的说法中，正确性的是（ ）
A、机械做的有用功越多，机械化效率越高
B。额外功占总功中的比例越小，机械效率越高
C、越省力的机械，效率越高
D、功率越大，机械效率越高
2、采用下述哪能措施可以提高机械效率？（ ）
A、有用功一定，增大总功
B、总功一定，减小额外功
C、有用功一定，减小额外功
D、额外功一定，增大有用功
3、机械效率是70%的机械与机械效率是80%的机械相比较（）
A、效率是70%的机械做功快
B、机械效率是80%的机械做功快
C、两种机械做功一样快
D、无法比较做功的快慢
BBCD知识小结一、机械的三种功：
有用功——有利用价值的功。
总功——动力对机械所做的功。
额外功——对人们无利用价值而又不得不做的功。二、机械效率：
1、定义：有用功与总功的比值。2、公式讨论：课件7张PPT。1.4《人与机械》功率是描述机械做功快慢的一个物理量.
功率大就意味着单位时间内做的功多.
功率的大小是衡量一个机械做功能力的重要物理量.任何机械都有一个最大的输出功率，即额定功率 问题1:机械是不是可以随意地增大自己的功率呢 问题2:是不是功率越大的机械就越好呢？ 一、功率与机械效率机械效率 例如利用滑轮组在竖直方向提高重物，例如:利用滑轮组在水平方向匀速移动物体，有用功:克服重物的重力 有用功:克服物体所受阻力做的功 额外功:克服滑轮组的重力和
绳与滑轮阻力所做的功总功:动力所做的功额外功:克服绳与滑轮阻力所做的功总功:动力所做的功问题:大家思考一下机械效率是不是总小于1？问题:引入机械效率这个物理量的物理意义是什么呢？ 问题:机械效率和功率又有什么区别呢? 机械效率是表示机械做功或利用该机械实现能量转化的有效程度
的物理量 问题:同学们能不能找到生活中提高机械效率的例子呢？问题:要想提高滑轮组的机械效率，
可以采用哪些办法？ 二、机械的使用问题:人类使用机械的目的是什么呢？以代替人力做功，甚至完成超越人力的工作.
正因为机械的存在使人们的工作变得更轻松更有效率了.２机械的使用—千姿百态的机械2.机械的使用→机器人的种类核
事
故
机
器
人 仿
生
机
器
人 昆
虫
机
器
人 太
空
机
器
人 消
防
机
器
人 课件25张PPT。功 功率习题课1、功的公式： W=Fs cosθ 强调: 只适用恒力做功（F表示力的大小,S表示物体位移大小,θ是F与s的方向夹角）W合(W总) = W1+ W2 + W3 + ? ? ? ?
或 W合= F合 s cosθ2、功是个标量，所以合力做的功等于
各力做功的代数和
3、功的正负的含义：③功是个过程量；②做功过程是改变物体能量的过程；①力对物体做了多少负功，也就是说物体克服这个力做了多少功；⑤功的正负表示物体能量的增减；④功是标量；思考与讨论1、拉力一定做正功吗?2、两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移S，则拉力：
A、对A做的功多 B、对B做功多
C、一样多 D、以上都有可能C3、在斜面上由静止开始下滑的物体（所有接触面都光滑）物体受到的各力是否做功？做正功还是做负功？ 4、以一定的初速度向上抛出一个小球，小球能上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出到落回抛出点的过程中，空气对小球做的功：
A、零 B、-Fh C、Fh D、-2FhD1）求在来回直线、曲线运动中的做功，若不是恒力要注意分段进行！ 注意3）恒力做功公式对来回直线、曲线运动
也是适用的！5、质量m=2kg的物体置于粗糙的水平面上,物体与平面间的动摩擦因数为0.5,在水平恒力F=20N作用下由静止开始运动2s,取g=10m/s2,求：
1）力F对物体做的功；
2）物体克服摩擦力做了多少功；
3）合力所做的功；
4）各力对物体所做的总功。6、如图，物体在水平桌面上，对它施加A所示的拉力F，使它由静止开始发生位移s；对它施加以B所示的推力F，使它由静止开始发生位移s，F与水平方向夹角均为θ，则：
①F做功那种情况多？为什么？
②物体克服摩擦力做功那种情况多？为什么？ ◆思考题1：
(1)、 摩擦力一定做负功吗?静摩擦力一定不做功吗?滑动摩擦力一定做功吗？
(2)、 一对平衡力中的一个力如果做正功,那么另一个力一定做负功吗?那么一对作用与反作用力,作用力做正功,反作用力一定做负功吗？
(3)、做匀速圆周运动的物体受到的向心力做功吗？2、滑动摩擦力一定做负功吗?滑动摩擦力f对m做负功 W1=- f Sm滑动摩擦力f对Ｍ做正功 W2= f SM一对滑动摩擦力对物体作功之和必定为负功滑动摩擦力对滑块做负功滑动摩擦力对桌不做功滑动摩擦力即可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。例、如图所示，一子弹以水平速度射入置于光滑水平面上原来静止的木块，在子弹相对木块运动的过程中，子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为s，木块对子弹的摩擦力大小为f，求木块对子弹的摩擦力做的功和子弹对木块的摩擦力做的功。3、静摩擦力一定不做功吗?A和B相对静止,一起加速运动静摩擦力对A做负功W=-fS静摩擦力对Ｂ做正功Ｗ=fS一对静摩擦力作功之和必定为零4.作用力和反作用力做功一定是大小相等,正负相反吗?作用力和反作用力做功,其大小不一定相等,正负也不一定相反:
可以都做正功;
可以都做负功;
可以都不做功;
汽车等交通工具,在行使中,由于各种原因的影响,功率会随时发生变化.发电机正常工作时,它的输出功率达到最大值,即为额定功率.但发电机正常工作时,它不一定做匀速运动,此时牵引力仍可大于阻力,汽车仍会继续加速,速度继续增大,最后达到匀速.现在我们来讨论两种最特殊的情况: 一种为汽车以恒定的额定功率启动 另一种为匀加速启动关于汽车等交通工具发电机功率P=Fv的讨论一、汽车以恒定的额定功率启动 A 例2.一台质量为2000kg,额定功率为5×104w的汽车,若其在行使中所受的阻力恒定不变,且汽车以额定功率行使的最大速度为20m／s,则汽车在启动后速度为10m／s时的加速度有多大? 解:∵∴二.匀加速启动过程 匀加速运动,当汽车的功率增大到额定功率后,再做变加速运动,最后做匀速运动,牵引功率,牵引力,加速度,速度各个量的变化情况是:
例3质量为5t的汽车,额定功率为P=90kw,设汽车运动的阻力恒为车重的0.05倍 1.求汽车沿水平道路行使的最大速度? 2.设汽车由禁止起沿水平道路做匀加速直线运动,加速度a=0.4m／s2,求汽车维持这一加速度行使的最长时间(g=10m／s2)1.∵m=5000kg, p=9.0×104 w
f=kmg=0.05×5000×10=2.5×103
∵pm=fvm
∴vm=pm／f =9×104／2.5×103
=36(m／s)2.汽车做匀加速运动完毕时,功率达到最大输出功率,即额定功率
根据牛顿第二定律有:
F – f=ma
F=f+ma=4.5×103N
匀加速运动完毕时有:P=Pm
∵P=Fv
∴v=p／F
=9.0×104 ／ 4.5×103=20(m／s)
∵v=at
∴t=v／a=20 ／ 0.4=50(s)
错误解法:vm=at
t=vm／a=36 ／0.4=90(s) ?课件31张PPT。第
1
章专题归纳例析章
末
小
结阶段质量检测 专题一 关于摩擦力做功的问题
(1)摩擦力可以做正功，也可以做负功。如货车车厢内放一木箱，货车加速，木箱与货车相对静止一起运动，静摩擦力对木箱做正功，对货车做负功；若货车突然加速，木箱可能相对货车向后滑动，但相对地面向前运动，滑动摩擦力对木箱做正功，对货车做负功。
(2)摩擦力可能不做功，如桌面上放一物体，手推物体，但没有推动，静摩擦力不做功；若能推动，滑动摩擦力对桌子不做功。 (3)一对互为作用力和反作用力的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)，可能为负(滑动摩擦力)，但不可能为正。
(4)在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用)，而没有机械能转化为其他形式的能。相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的代数和总为零。而在一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两个方向：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；二是机械能转化为内能。转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。 [例证1] 质量为M的长木板放在光滑水平面上，一个质量为m的滑块以速度v沿木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了L，而木板在水平面上前进了s，如图1－1所示，设滑块与木板间的动摩擦因数为μ。求：
图1－1(1)摩擦力对滑块做的功；
(2)摩擦力对木板做的功；
(3)摩擦力做的总功；
(4)上述过程中机械能转化为内能的大小。
[解析] 分别对滑块和木板进行受力分析，如图1-2所示。
f＝μmg，f′＝f
(1)摩擦力对滑块做的功为
Wm＝－f(s＋L)＝－μmg(s＋L)(2)摩擦力对木板做的功为
WM＝f′s＝μmgs
(3)摩擦力做的总功为
W＝Wm＋WM＝－μmgL
(4)转化为内能的大小为Q＝－W＝μmgL。
[答案] (1)－μmg(s＋L) (2)μmgs (3)－μmgL (4)μmgL
专题二 变力做功的计算
恒力做功可直接用功的公式W＝Fscosα求出，变力做功一般不能直接套用该公式，求变力做功的方法如下：
(1)将变力做功转化为恒力做功。
①分段法：
力在全程是变力，但在每一个阶段是恒力，这样就可以先计算每个阶段的功，再利用求和的方法计算整个过程中变力做的功。 ②微元法：
当力的大小不变，力的方向时刻与速度同向(或反向)时，把物体的运动过程分为很多小段，这样每一小段可以看成直线，先求力在每一小段上的功，再求和即可。例如，滑动摩擦力、空气阻力总与物体相对运动的方向相反，可把运动过程细分，其中每一小段都是恒力做功，整个运动过程中所做的总功是各个阶段所做功的和，即力与路程的乘积。 ③转换研究对象法：
如图1－3所示，人站在地上以
恒力拉绳，使小车向左运动，求拉
力对小车所做的功。拉力对小车来
说是个变力(大小不变，方向改变)，
但仔细研究，发现人拉绳的力却是恒力，于是转换研究对象，用人对绳子做的功来求绳子对小车做的功。图1－3
(2)利用图象法求变力做功。
如图1－4所示，在F-s图象中，若能求出图
线与s轴所围的面积，则这个面积即为F在这段
位移s上所做的功。类似在v-t图象中，图线与t轴所围的面积表示位移。图1－4[答案] B
[例证3] 额定功率为80 kW的汽车，在某平直公路上行驶的最大速度为20 m/s，汽车的质量m＝2×103 kg。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，经5 s后刚好达到额定功率，之后以额定功率沿直线行驶，若汽车运动过程中所受阻力不变，g取10 m/s2，求：
(1)汽车所受的恒定阻力；
(2)3 s末汽车的瞬时功率；
(3)汽车起动后前10 s内汽车的平均功率。答案： (1)4×103 N (2)48 kW (3)60 kW
1．关于摩擦力做功，下列说法中正确的是 ( )
A．滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，所以它一定
做负功
B．静摩擦力总是阻碍物体的相对运动趋势，所以它一
定不做功
C．静摩擦力和滑动摩擦力不一定都做负功
D．系统内相互作用的两个物体间的一对摩擦力做功的
总和等于零解析：滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动，物体不一定运动，如拉动地面上的物体，物体对地面的滑动摩擦力不做功，故A错误。倾斜的皮带传送装置靠静摩擦力向上运送货物，静摩擦力对货物做正功，对皮带做负功，故B错误，C正确。滑动摩擦力存在于相对运动的物体间，物体的位移一定不同，则物体间的滑动摩擦力做的总功一定不为零，故D错误。
答案：C答案： C
3．自由下落的物体，在第1 s内、第2 s内、第3 s内重力做功
的平均功率之比为 ( )
A．1∶1∶1 B．1∶2∶3
C．1∶3∶5 D．1∶4∶9
解析：由匀变速直线运动的规律可知，自由下落的物体，在第1 s内、第2 s内、第3 s内位移之比为s1∶s2∶s3＝1∶3∶5，则重力在这三段时间内所做功之比为W1∶W2∶W3＝mgs1∶mgs2∶mgs3＝1∶3∶5，所以在这相等的三段时间内，重力做功的平均功率之比为P1∶P2∶P3＝W1∶W2∶W3＝1∶3∶5。
答案：C答案：A
5.如图1－6所示，水平传送带AB的长为
20 m，把一质量为1 kg的小物体无初
速度地放于传送带的A点，物体与传
送带间的动摩擦因数为0.4，传送带以v0＝8 m/s的速度匀
速运动，则小物体由A到B的过程中，摩擦力对物体做的
功为多少？传递带克服摩擦力做的功为多少？此过程电
动机多消耗的能量的转化情况是怎样的？(g取10 m/s2)图1－6故传送带前进的距离为s2＝8×2 m＝16 m
摩擦力f′＝－f
故传送带克服摩擦力做的功为
Wf′＝－f′s2＝64 J
此过程电动机由于克服滑动摩擦力做功而多消耗电能，电能转化为小物块的动能和系统的内能。
答案：见解析点击下图进入“阶段质量检测”课件7张PPT。功和能学习目标1、知道能量的定义，知道对应于不同的运动形式具有不同的能量；
2、知道物体能够对外做功是因为物体具有能量；
3、理解功是能量转化的量度；
4、理解不同能量之间的转化，知道转化中总能量守恒。 一、机械功原理内容：使用任何机械时，动力对机械所做的功总等于机械克服阻力所做的功。表达式：W动＝W阻＝W有用＋W额外或W输入＝W输出＋W损失阅读课本P8思考：有既省力又省位移的机械吗？要使机械省力，应该怎样处理？要省位移呢？试举例说明。二、做功和能的转化试分析下列过程中能量的转化情况
①人拉重物在光滑水平面上由静止而运动；
②在水力发电厂中，水流冲击水轮机，带动水轮机转动；
③火车在铁路上前进。 关于功和能，下列说法正确的是：
A、功就是能，功可以转化为能；
B、做功越大，物体的能越多；
C、能量转化中，做的功越多，能量转化越多；
D、功是物体能量的量度。 小结：通过本节课的学习，我们知道了做功的过程就是能量转化的过程，并且做了多少功就有多少能量发生了转化，要注意运用功和能的观点及能的转化和守恒定律来分析和解决问题。
