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1、学习重点： 1、功的概念 2、功的两个不可缺少的要素 3、机械功的计算公式 4、功率的概念及其物理意义 知识要点 ： （一）功的概念 1、定义： 如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，物理学中就说力对物 体做了功。 2、做功的两个不可缺少的要素： 力和物体在力的方向上发生的位移。（分析一个力是否做功，关键是要看物体在力的方 向上是否有位移） （二）功的公式和单位 1、公式： W=F Scos 即：力对物体所做的功，等于力的大小、 位移的大小、 力和位移夹角的余弦三者的乘积。 2、功的单位： 在国际单位制中功的单位是“焦耳”，简称“焦”，符号“J” 1J=1N m（1 焦耳=
2、1 牛米） 3、公式的适用条件： F可以是某一个力，也可以是几个力的合力，但F必须为恒力，即大小和方 向都不变的力。 4、两种特殊情况：（从A运动到 B） （1）力与位移方向相同，即=0 W=F Scos0=FS （2）力与位移方向相反，即=180 W=F Scos180= - FS 5、公式中各字母的正负取值限制： F和 S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和 S恒取正值， 指力和位移之间的夹角，也就是力的方向和位移的方向之间的夹角， 的取 值范围是： 0 180。 6、参考系的选择： 位移与参考系的选取有关，所以功也与参考系的选取有关。 在中学范围内，计算时一律取地面或相对于地
3、面静止的物体作为参考系。 （三）正功与负功 1、功的正负完全取决于 的大小： （1）当 00，W0 ，此时力 F 对物体做正功，该力称 为物体的“动力”。 （2）当 =90时， cos=0，w=0 ，此时力 F对物体做零功，或称力对物 体不做功。 （3）当 90f，则汽车做加速运动。随着速度v 的增大，由 P0=Fv可知， F 逐渐减小， 所以汽车的加速度逐渐减小， 汽车做加速度逐渐减小的加速运动，当 F减小至与 f 相等时，即 F=f，汽车的速度达到最大， vm，此后汽车以速度vm做匀速直 线运动。 特别地，如果汽车以额定功率P额启动、运行，由上面的分析可知，汽车所 能达到的最大速度就是 这
4、个过程可以简单地表示成： v小，F大，a大vFF=F-f avFF=fvm （2）以恒定牵引力 F0（F0f）启动： 汽车刚开动时，行驶速度v 较小， P实P额，由于 F=F0-f 是恒定的，所以 加速度 a 也是恒定的， 汽车做匀加速直线运动， 随着 v 的增大， 汽车的实际功率 P实=F0v逐渐增大，当 P实=P额时，安全运行的要求使得此后汽车的牵引力必须 减小，则加速度 a 逐渐减小，汽车开始做加速度逐渐减小的加速运动，当F=f 时，汽车的速度达到最大，vm，此后汽车以 vm做匀速直线运动。 这个过程可以简单地表示成： F0不变，v小， P实=F0vP额， F=F0-f 不变a 不变vP实P实=P额， v FF=F-f avFF=fvm （3）两种启动方式的v-t 图线如下图所示： 以恒定功率启动以恒定牵引力启动 典型例题： 例 1、一个质量 m=1kg的物体，受到与斜面平行向上的拉力F=10N ，沿斜面 向上做匀速直线运动，从斜面底端运动到斜面顶端，已知斜面的倾角为37 0，高