1、功的概念、功的概念功的定義：功的定義：物體受到力的作用并且在力的物體受到力的作用并且在力的方向發(fā)生了位移，叫做力對(duì)物方向發(fā)生了位移，叫做力對(duì)物體做了功體做了功功的公式：功的公式：W=FS cos a F為恒力為恒力 功的二因素：功的二因素：力和力的方向發(fā)生了位移力和力的方向發(fā)生了位移w=FSCOS a w=F（ SCOS a ）w=（ FCOS a ）S判斷做功判斷做功 的的 依據(jù)依據(jù) 力和力的方向發(fā)生了位移力和力的方向發(fā)生了位移標(biāo)量標(biāo)量: 意義：意義：表示動(dòng)力做功，表示阻力做功表示動(dòng)力做功，表示阻力做功求合功的方法求合功的方法（1）W=F合合SCOS a （2）W合合W1W2Wn如圖所示，表示物體在力如圖所示，表示物體在力F F的作用下在水平面上的作用下在水平面上發(fā)生了一段位移，分別計(jì)算三種情況下力對(duì)物體發(fā)生了一段位移，分別計(jì)算三種情況下力對(duì)物體做的功。設(shè)這三種情況下力和位移的大小都相同：做的功。設(shè)這三種情況下力和位移的大小都相同：F=10N,l=2m,F=10N,l=2m,的大小如圖所示的大小如圖所示=150=150 =30 =30 =30 =30W= J W= J W= J 310310310例例1 1、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m m的木塊，放在傾的木塊，放在傾角為角為的斜面體上，當(dāng)斜面與木塊保持相的斜面體上，當(dāng)斜面與木塊保持相對(duì)靜對(duì)靜止一起沿水平方向向右勻速移動(dòng)距離止一起沿水平方向向右勻速移動(dòng)距離s的過程中，的過程中，作用在木塊上的各個(gè)力分別做功多少作用在木塊上的各個(gè)力分別做功多少?合力的功合力的功是多少是多少?WN=mg s sincosWf= mg s sincosWG=0W=0如何判斷某力是否做功？如何判斷某力是否做功？由功的定義，由功的定義，根據(jù)力和位移方向間的關(guān)系判根據(jù)力和位移方向間的關(guān)系判斷，若二者夾角斷，若二者夾角 =90，則該力對(duì)物體不做，則該力對(duì)物體不做功，常用于判定恒力做功。功，常用于判定恒力做功。根據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷。根據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷。此法常此法常用于判斷質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變力的功。當(dāng)力用于判斷質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變力的功。當(dāng)力的方向和瞬時(shí)速度方向垂直時(shí)作用點(diǎn)在力的的方向和瞬時(shí)速度方向垂直時(shí)作用點(diǎn)在力的方向上位移是零，力不做功。方向上位移是零，力不做功。例如：例如：勻速圓勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心力對(duì)物體不做功周運(yùn)動(dòng)中，向心力對(duì)物體不做功.根據(jù)物體或系統(tǒng)的能量是否有變化，根據(jù)物體或系統(tǒng)的能量是否有變化，彼此是彼此是否有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化進(jìn)行判斷，若有能量否有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化進(jìn)行判斷，若有能量變化，或系統(tǒng)內(nèi)各物體間彼此有能量的轉(zhuǎn)移變化，或系統(tǒng)內(nèi)各物體間彼此有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，則必定有力做功?；蜣D(zhuǎn)化，則必定有力做功。 此法常用于兩個(gè)此法常用于兩個(gè)相聯(lián)系的物體相聯(lián)系的物體.一人乘電梯從一人乘電梯從1樓到樓到30樓，在此過程中經(jīng)歷了先樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運(yùn)動(dòng)過程，則電梯支持加速、后勻速、再減速的運(yùn)動(dòng)過程，則電梯支持力對(duì)人做功情況是（力對(duì)人做功情況是（ ）A加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功B加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功C加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功D始終做正功始終做正功DF2r 例例2 2、如圖示，一輛拖車通過光滑的定滑、如圖示，一輛拖車通過光滑的定滑輪將一重物輪將一重物G G勻速提升，當(dāng)拖車從勻速提升，當(dāng)拖車從A A點(diǎn)水點(diǎn)水平移動(dòng)到平移動(dòng)到B B點(diǎn)時(shí)，位移為點(diǎn)時(shí)，位移為x x，繩子由豎直，繩子由豎直變?yōu)榕c豎直方向成變?yōu)榕c豎直方向成的角度，求拖車對(duì)的角度，求拖車對(duì)重物所做的功？重物所做的功？一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛于的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)。小球在水平力點(diǎn)。小球在水平力F的作用下，從平衡位的作用下，從平衡位置置P緩慢移到緩慢移到Q點(diǎn)，細(xì)線偏離豎直方向的角點(diǎn)，細(xì)線偏離豎直方向的角度為度為，如圖所示。則力，如圖所示。則力F做的功為（做的功為（ ） A.FLsin B.FLcos C.mgL(1-cos) D.FL若小球在水平恒力若小球在水平恒力F作用下作用下從平衡位置從平衡位置P移到移到Q點(diǎn)點(diǎn),力力F做的功為做的功為( )利用圖象計(jì)算，如圖所示，陰影部分面積在數(shù)值上利用圖象計(jì)算，如圖所示，陰影部分面積在數(shù)值上等于外力等于外力F在位移在位移s上所做的功一般說來，當(dāng)力上所做的功一般說來，當(dāng)力F隨隨位移是線形變化時(shí)，可以用圖象法求解。位移是線形變化時(shí)，可以用圖象法求解。例：某人從例：某人從10m深的水深的水井中將質(zhì)量為井中將質(zhì)量為10kg的裝滿的裝滿水的水桶勻速提上來，由水的水桶勻速提上來，由于水桶漏水，每升高于水桶漏水，每升高1m，漏水漏水0.2kg，則人要做的功，則人要做的功為多少焦耳？為多少焦耳？ F0=100NF1=80Ns0=10NJW90010)80100(21、功率、功率定義：定義：功與所用時(shí)間的比值功與所用時(shí)間的比值功的物理意義：功的物理意義： 表示做功快慢表示做功快慢功率的公式：功率的公式：（1）P=W/t（2）p=FVcos用來求平均功率用來求平均功率根據(jù)速度來確定根據(jù)速度來確定例、如圖所示，質(zhì)量為例、如圖所示，質(zhì)量為m m的物體，沿長(zhǎng)為的物體，沿長(zhǎng)為l l、傾角為光滑的斜面，自頂端由靜止滑到底端，傾角為光滑的斜面，自頂端由靜止滑到底端，在這一過程中，重力做功的平均功率為多少？在這一過程中，重力做功的平均功率為多少？滑到底端時(shí)，重力的瞬時(shí)功率是多少？滑到底端時(shí)，重力的瞬時(shí)功率是多少？機(jī)車的啟動(dòng)機(jī)車的啟動(dòng)1)正確分析物理過程正確分析物理過程2)抓住兩個(gè)基本公式抓住兩個(gè)基本公式（1）功率公式：）功率公式：P=F，其中，其中P是汽車的功率，是汽車的功率，F(xiàn)是汽車的牽引力，是汽車的牽引力，v是汽車的速度。是汽車的速度。（2）牛頓第二定律：）牛頓第二定律：F-f=ma，如圖所示。，如圖所示。mgNfF）以恒定功率啟動(dòng)）以恒定功率啟動(dòng)例例1 質(zhì)量為質(zhì)量為2000kg的汽車在水平公路上行使，阻力的汽車在水平公路上行使，阻力是車重的是車重的0.1倍，汽車的額定功率為倍，汽車的額定功率為80kW，若汽車，若汽車以恒定功率從靜止開始啟動(dòng)，求以恒定功率從靜止開始啟動(dòng)，求（1）汽車啟動(dòng)后能達(dá)到的最大速度？）汽車啟動(dòng)后能達(dá)到的最大速度？（2）當(dāng)汽車速度為）當(dāng)汽車速度為10m/s時(shí)，汽車的加速度多大？時(shí)，汽車的加速度多大？）以恒定加速度啟動(dòng)）以恒定加速度啟動(dòng)例例 額定功率為額定功率為80kW的汽車，在平直的公的汽車，在平直的公路上行使，行使的最大速度為路上行使，行使的最大速度為20m/s，汽車，汽車的質(zhì)量的質(zhì)量m=2000kg ，若汽車從靜止開始作勻，若汽車從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=2m/s，運(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變。求阻力不變。求（1）汽車所受的阻力有多大？）汽車所受的阻力有多大？（2）勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間多長(zhǎng)？）勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間多長(zhǎng)？（3）3s末汽車的瞬時(shí)功率多大？末汽車的瞬時(shí)功率多大？