中职物理课件201第一节 功 功率

第一节功功率主讲人：张明明山东省滕州市中等职业教育中心学校将料斗向上匀速吊起和将料斗静止地吊在半空中有什么不同？主要内容功功率1201PART01功一、功

若物体在力

F的作用下，在力

F的方向上发生的位移是

s，那么力

F对物体做的功为W＝Fs初中我们已经知道，一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。

用两个或多个物理量相乘来定义新物理量的方法，称为乘积定义法，它是一种数学方法。它与比值定义法一样，也是物理学中最常使用的定义新物理量的方法之一。【思维与方法】

乘积定义法一、功用乘积法定义的物理量往往与用来定义的几个物理量有关（或由它们决定）。←v

力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。一、功

一个物体在光滑的水平面上做匀速直线运动。因为它没有受到推力，所以，没有推力对物体做功。

某人举着一个物体匀速前进。虽然有推力，但在力的方向上没有位移，所以他也没有做功。→v

起重机在向上匀速吊起料斗时对料斗做了功，做功对应着某种形式的能量转化，即要消耗能量；当起重机静止地将料斗吊在半空中时，虽然拉力相同，但是起重机没有对料斗做功，因此不消耗能量。一、功

在实际生产、生活中，物体的位移方向并不总是跟力的方向相同。当力F的方向跟位移s的方向成某一角度α时，如下图所示，该怎样计算这个力做的功呢?一、功

将力

F分解成与位移方向相同的分力F1和与位移方向垂直的分力

F2，如下图所示。一、功在此过程中，分力

F2不做功，只有分力

F1做功。

恒力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移间夹角的余弦这三者的乘积。一、功

W＝Fscosα

分析恒力做功的大小与力和位移间夹角的关系，共有以下几种情形：

当α＝0时，cosα＝1，W＝Fs，力和位移方向相同，力对物体做正功。一、功

当0＜α＜90°时，cosα＞0，W为正值，力对物体做正功。

当α＝90°时，cosα＝0，W＝0，力和位移方向垂直，力对物体不做功。

当90°＜α＜180°时，cosα＜0，W为负值，力对物体做负功。一、功

当α＝180°时，cosα＝－1，W＝－Fs，力和位移方向相反，力对物体做负功。

分析法就是把研究对象分解为各个组成部分和要素，然后分别加以研究，从而揭示事物的属性和本质的方法。【思维与方法】

分析法一、功任何事物都是由各个部分或要素组成的，事物整体的各种属性、关系等，必然从各个组成部分和要素的运动及相互作用中表现出来。因此，对一个复杂的物理系统或现象，通过对各个部分、各个因素的分析，可以弄清其内部结构，了解其一般特征，掌握其基本联系。

如果公式

W＝Fscosα中的

F是几个力的合力，那么

α就是合力方向与物体位移方向间的夹角，W就是合力做的功。一、功

通过分析可以证明，合力做的功等于各个分力做功的代数和。

因此，求某过程中物体所受合力做的功时，有两种方法：一是先求出合力，再结合位移，求出合力做的功；二是先求出各个分力做的功，再通过相加，求出合力做的功。

示例1

一个质量为150kg的小车，受到与水平方向成37°角斜向上方的500N的拉力，与地面间的摩擦力为100N，在水平地面上移动的距离为5m。求合力对物体做的功。

分析

小车在水平地面上移动时，受到重力G、支持力

FN、拉力

F和摩擦力

Ff四个力的作用，如右图所示。一、功

解

拉力做的功WF＝Fscosα=500×5×cos37°J≈

2000J

摩擦力做的功

合力做的功

一、功02PART01功率在物理学中，把一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值，称为功率。用P表示功率，则有不同物体做相同的功，所用的时间往往不同。二、功率如何描述一个力做功的快慢程度呢？电动机、内燃机（包括柴油机、汽油机等）等动力机械都标有额定功率，这是其可以长时间工作的功率，而实际输出功率往往小于这个数值。二、功率例如，某汽车发动机的额定功率是100kW，但在平直公路上中速行驶时，发动机实际输出的功率只有20kW左右。在特殊情况下，例如在爬陡坡或穿越障碍时，司机通过大供油量，可以使发动机实际输出的功率大于额定功率。即功率等于力和物体运动速度的乘积。从上式可以看出，当功率

P一定时，牵引力

F和速度

v成反比。二、功率

把W=Fs代入功率的公式，可得

，P=Fv

所以，汽车在起动或长距离上坡时，一般使用低速挡，来获得较大的牵引力；在平直公路上高速行驶时，则使用高速挡。

【技术·中国】

C919大型客机二、功率

示例2

一辆“解放”牌汽车发动机的额定功率是6.0×104W，在水平路面上行驶时受到的阻力是1.8×103N，求发动机在额定功率时汽车匀速行驶的速度。在同样的阻力下，如果行驶速度只有54km/h，发动机输出的实际功率是多少？

分析

汽车匀速行驶时，牵引力和阻力相等。根据发动机的额定功率和牵引力，利用公式

P=Fv即可求出速度。在同样的阻力下，即牵引力不变，当速度减小时，发动机的实际输出功率可由公式

P’

=Fv’

求出。二、功率

解

当发动机以额定功率匀速行驶时，