第一节第一节 功和功率功和功率高三物理备课组高三物理备课组本本节内容内容1、功、功2、功率、功率典型问题（机车启动）典型问题（机车启动）做功的条件做功的条件功的计算功的计算平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率恒定功率启动恒定功率启动恒定加速度启动恒定加速度启动一、功一、功1、做功的条件、做功的条件力力在力的方向上有位移在力的方向上有位移 功是力在功是力在空间空间上的积累，是能量转化上的积累，是能量转化的量度的量度一、功一、功2、功的计算、功的计算W=FScos（1）恒力）恒力（2）物体相对于地面的位移）物体相对于地面的位移（3）恒力与位移间的夹角）恒力与位移间的夹角S块块S板板L变力做功的力做功的计算算如如图所示所示,质量量为m的小球用的小球用长L的的细线悬挂而静挂而静止在止在竖直位置。直位置。现用水平拉力用水平拉力F将小球将小球缓慢拉到慢拉到细线与与竖直方向成直方向成角的位置。在此过程中,拉力F做的功为()A.FLcos B.FLsin C.FL(1-cos ) D.mgL(1-cos )变力做功的力做功的计算算 放在地面上的木放在地面上的木块与一与一轻弹簧相簧相连,弹簧簧处于于自由伸自由伸长状状态。现用手水平拉用手水平拉弹簧簧,拉力的作用拉力的作用点移点移动x1=0.2 m时,木木块开始运开始运动,继续拉拉弹簧簧,木木块缓慢移慢移动了了x2=0.4 m的位移的位移,其其F-x图象如象如图所所示示,求上述求上述过程中拉力所做的功。程中拉力所做的功。变力做功的力做功的计算算 用用铁锤将一将一铁钉击入入墙壁壁,设墙壁壁对铁钉的阻的阻力与力与铁钉进入入墙壁内的深度成正比。在壁内的深度成正比。在铁锤第一第一次次击打打铁钉时,能把能把铁钉击入入墙壁内壁内1 cm。问铁锤第二次第二次击打打铁钉时,能将能将铁钉击入的深度入的深度为多多少少?(设铁锤每次做功相等每次做功相等)答案答案:0.41 cm 一、功一、功3、功的正负、功的正负(1)当当090时,力力对物体做物体做 功功，该力是力是 力。力。(2)当当90180时,力力对物体做物体做 功功，该力是力是 力力(3)当当=90时,力力对物体物体 做功。做功。不不阻阻动负正正功的正、负表示功的正、负表示能量传递的方向能量传递的方向，不是，不是空间方向空间方向一、功一、功请比较以下四个功的大小请比较以下四个功的大小 4J 3J -2J -6J只看大小，不看正负号只看大小，不看正负号一、功一、功合力计算的方法：合力计算的方法：先先求合力，求合力，再再求功求功先先求各个力的功，求各个力的功，再再求代数和求代数和物体在粗糙斜面上下滑物体在粗糙斜面上下滑斜面摩擦力做的功特点斜面摩擦力做的功特点二、功率二、功率1、平均功率、平均功率2、瞬时功率、瞬时功率两种理解：两种理解：二、功率二、功率 物体物体m m从倾角为从倾角为的固定的光滑斜面由静止的固定的光滑斜面由静止开始下滑，斜面高为开始下滑，斜面高为h h，当物体滑至斜面底端，当物体滑至斜面底端，重力做功的瞬时功率为多少？重力做功的瞬时功率为多少？典型典型问题（机机车启启动）机车启动涉及的关系式：机车启动涉及的关系式：典型典型问题（机机车启启动）1、恒功率启动、恒功率启动V F牵牵 a .a= 0 匀速直线运动匀速直线运动典型典型问题（机机车启启动）1、恒功率启动、恒功率启动典型典型问题（机机车启启动）2、恒加速度启动、恒加速度启动a F牵牵 V .P=P额额V F牵牵 a .a= 0 匀速直线运动匀速直线运动典型典型问题（机机车启启动）一列一列货运火运火车总质量量m=500 t,发动机的机的额定功率定功率P=1.2106 W,在在轨道上行道上行驶时,轨道道对列列车的阻力的阻力Ff是是车重重力的力的 0.01倍。倍。(g取取10 m/s2)(1)求列求列车在水平在水平轨道上行道上行驶的最大速度的最大速度;(2)在水平在水平轨道上道上,发动机以机以额定功率定功率P工作工作,求当行求当行驶速度速度为v1=1 m/s和和v2=10 m/s时,列列车的瞬的瞬时加速度加速度a1、a2的大小的大小;(3)列列车在水平在水平轨道上以道上以36 km/h的速度匀速行的速度匀速行驶时,求求发动机的机的实际功率功率P;(4)若列若列车从静止开始从静止开始,保持保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运的加速度做匀加速运动,求求这一一过程程维持的最持的最长时间。典型典型问题（机机车启启动）答案:(1)24m/s(2)2.3m/s20.14m/s2(3)5105W(4)8s