内容正文:
1 功与功率
学习目标 思维导图
1.理解功的概念,知道W=Flcos α的适用范围,会用功的公式进行计算。
2.理解正、负功的概念,会根据公式计算多个力所做的总功。
3.理解功率的概念,能运用功率的定义式
进行有关计算。
4.会根据功率的定义式导出P=Fvcos α,会分析P、F、v三者的关系。
必备知识
自我检测
一、功
1.概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。
2.公式
W=Flcos α。其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小和力与位移方向的夹角,功是标量,其中当力F与位移l同向时,W=Fl。
3.单位:国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。
必备知识
自我检测
三、总功的计算
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的总功有两种计算方法。
(1)总功等于各个力分别对物体所做功的代数和。
(2)总功等于几个力的合力对物体所做的功。
必备知识
自我检测
四、功率
1.定义:功W跟完成这些功所用时间t之比叫作功率。即
2.单位:瓦特,简称瓦,符号是W。
3.标矢性:功率是标量。
4.物理意义:表示做功快慢的物理量。
5.额定功率:发动机正常工作时输出的最大功率。
6.实际功率:发动机实际工作时的输出功率。
7.为了保证机械的安全,工作时尽量使P实≤P额。
必备知识
自我检测
五、功率与速度的关系
1.推导:如果物体沿位移方向受的力是F,从计时开始到时刻t这段时间内,发生的位移是l,则力在这段时间内所做的功W=Fl,功
2.结论:一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率,等于这个力与物体速度的乘积。
3.应用:由功率速度关系式知,汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成反比,要增大牵引力,就要减小速度;要增大速度,就要减小牵引力。
必备知识
自我检测
1.正误辨析
(1)公式W=Fl中的l是物体运动的路程。( )
解析:公式W=Fl中的l是物体在力的方向上发生的位移,不是路程。
答案:×
(2)物体在力F作用下运动,该力一定对物体做功。( )
解析:若力与位移垂直时,该力不做功。
答案:×
(3)力F1、F2做的功分别为W1=10 J,W2=-15 J,则W1、W2的方向相反。( )
解析:功是标量,没有方向