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(共25張PPT)
8.1 功與功率
一、功和能
貨物在起重機拉力的作用下
重力勢能增加了
列車在機車的牽引力作用下
動能增加了
一、功和能
握力器在手的壓力下
彈性勢能增加了
一、功和能
貨物在起重機的拉力作用下重力勢能增加了
列車在機車的牽引力作用下動能增加了
握力器在手的壓力作用下彈性勢能增加了
能量
力
如果物體在力的作用下能量發生了變化，這個力一定對物體做了功。
想一想
不做功？
一、功和能
做功條件：
1、物體受力F
2、在力F的方向上移動一定的距離
3、力F與速度（即物體運動方向）不垂直
二、功
(1)如果力的方向與物體的運動方向一致，這個力所做的功是多少？
l
W=F · l
F支
F支
l
F 不做功 即 W=0
(2)如果力的方向與物體的運動方向垂直，這個力所做的功是多少？
二、功
物體在斜向上的力F=10N的作用下，在光滑水平面上由靜止開始移動l=5m, 已知F與水平方向夾角α=37°請你求出F所做功。
F
F
l
α
α
W=？
二、功
W＝F L cosα
力F對物體做的功
力的大小
位移的大小
力與位移的方向的夾角
功的定義式為：
力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦這三者的乘積.
功是一個標量.在國際單位制中單位是焦耳，簡稱焦，符號是J.
1J等于1N的力使物體在力的方向上發生1m的位移時所做的功.
1J=1N×1m=1N m
l
F
α
二、功
辨認力的方向與位移方向的夾角
450
F
L
甲
答案：450
450
F
L
乙
答案：1350
450
F
L
丙
答案：450
450
F
L
丁
答案： 1350
1.功：一個物體受到力的作用，如果物體在力的方向上發生一段
位移，就說這個力對物體做了功。
2.力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的 余弦這三者的乘積。
注：公式只適用于恒力做功！
3. 單位：焦耳（J）　１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
二、功
4. 物理意義：功是能量轉化的量度(過程量)
5. 功是標量，只有大小沒有方向、但有正負。
例題.大小相等的力F按如圖所示的四種方式作用在相同的物體上，使物體沿粗糙的水平面向右移動相同的距離l，其中力F做功最少的是（　　）
A
B
C
D
D
二、功
W=Flcosα
①當α=π/2時，cosα=0，W=0。這表示力F的方向跟位移L的方向垂直，即力F不做功。
l
F1
②當0＜α＜π/2時， cosα＞0，W＞0，這表示力F1對物體做正功；
F2
③當π/2＜α≤π時，cosα＜0，W＜0。這表示力F2對物體做負功。
④當α=0時，cosα=1，即W=Fl。
三、功的正負
1. 正負不表示方向，也不表示大小。
負功的物理意義:
正功的物理意義:
表示該力是動力；
表示該力是阻力。
2.某力做多少負功，也可說成“物體克服該力做多少功”（取絕對值）。
v
f=5N
l=2m
A
B
F1
A
F2
B
如：－8J > 5J
思考：怎么比較功的大小？
比較絕對值
三、功的正負
總功的求法
W總=W1+W2+W3+
1、功是標量
故合力的功（即總功）就等于各分力做功的代數和：
W總=F合 Lcos α
2、力是矢量
故可以先求合力，再求合力做的功：
四、總功
3.單位：在國際單位制中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W。
1W＝1J/s，技術上常用千瓦（kW），1kW＝1000W，1馬力=735W
1.定義：力對物體做的功W，跟完成這些功所用時間t的比值叫功率.
4.物理意義：反映力對物體做功的快慢。
比值定義法
5.說明：功率是標量，計算功率時，一般不帶正負號。
2.定義式：
同時這個公式變形后給我們提供了一種求功的方法，即 W=pt．
五、功率
即使是同一個力做功，做功的功率也可能是變化的，在一段時間內力對物體做功的功率，實際上是這段時間內力對物體做功的平均功率。
平均功率：描述在一段時間內做功的平均快慢
瞬時功率：表示在某一時刻做功的快慢
當 t 很短很短時，此式表示瞬時功率
當 t 表示一段時間時，此式表示平均功率
六、平均功率和瞬時功率
W＝Flcosα
P＝
t
W
P＝Fvcosα
P＝
t
Flcosα
v
F
α
v1
v2
F
α
v
F2
F1
P＝vFcosα
P＝Fvcosα
v＝
t
l
若v表示平均速度，則P表示平均功率
若v表示瞬時速度，則P表示瞬時功率
七、功率的另一種表達式
1.額定功率：是指機器正常工作時的最大輸出功率，也就是機器銘
牌上的標稱值。
2.實際功率：是指機器在工作中實際輸出的功率。
（1）機器正常工作時實際功率總小于或等于額定功率，機器只能在短暫時間內實際功率略大于額定功率，但不允許長時間超過額定功率。
（2）在日常生活中，某臺機器的功率，或某物體做功的功率，實際上是指某個力對物體做功的功率。例如：汽車的功率就是汽車牽引力的功率，起重機吊起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率。
七、額定功率和實際功率
1.功率是描述物體做功快慢程度的物理量
2.機械效率是描述機械做功時有效利用率的物理量
或
八、功率和機械效率區別
【典例1 】如圖表示物體在力F的作用下在水平面上發生了一段位移L，分別計算這三種情形下力F對物體做的功。設這三種情形下力F和位移l的大小都是一樣的：F=10N，L=2m。角θ的大小如圖所示。
F
l
l
l
【典例2】下列選項中，物體所受力F的大小相等，位移方向向右、大小相同。其中F做功最少的是（　　）
【正確答案】D
【典例3】如圖所示，小明用與水平方向成角θ的輕繩拉木箱，繩中張力為F，沿水平地面向右移動了一段距離L，已知木箱與地面間的動摩擦因數為μ，木箱質量為m，木箱受到的（　　）
A．支持力做功為
B．重力做功為mgL
C．拉力做功為FL
D．滑動摩擦力做功為
【正確答案】D
【典例4】一個質量m＝150kg的雪橇，受到與水平方向成37°角的
斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移動的距離為5m，物體與
地面間的滑動摩擦力f＝100N，cos 37°＝ 0.8。求
（1）各個力對物體所做的功
（2）各個力對物體做功的代數和
（3）物體所受的合力
（4）合力對物體做的功
謝謝聆聽！

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