第八章 1. 功与功率-【重难点手册】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

8 第八章 机械能守恒定律 第1节 功与功率 1,理解功的概念，学握功的计算式 重点：正功和负功及其计算，功率与 2.知道功是标量，理解正功、负功的含义，知道儿个力对物体所做的 速度的关系，平均功率与醉时总功是各个力分别对物体做功的代数和 功率 3.理解功率的概念，会运用极限思想得到眸时功率表达式P=F 难点：变力做功的计算，机车的两种关注生产生活中常见机械做功、功率大小及其意义， 启动模式 4,能分析汽车发动机功率一定时，牵引力与速度之间的关系，并能 分析、解释实际生活中的现象 卫-01必备知识梳理， 基础梳理 知识点1功 1.概念：物体在力的作用下，沿力的方向发生一段位移，则这 P划重点 个力对物体做了功： 1公式中的位移1一般 2.做功的两个不可缺少的因素：(1)力：(2)物体在力的方向 是相对地面而言的.在物体可 上发生的位移 以被看成质点时，！是质点的 3.功的表达式 位移：当物体不可以被看成质 (1)当力的方向与位移的方向一致时，功的大小等于力的大 点或力的作用点与物体有相 对运动时，！是力的作用点的 小和位移的大小的乘积，即W一FL. 位移，lcos a是力的作用点在 (2)当力的方向与位移的方向成某一角度：时，功的大小等 力的方向上发生的位移大小 于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦三者的乘积，即 2.力F与位移1具有同 W=Flcos a. 时对应性，力F所做的功，只 4.对W=Flcos a的理解 和有力F作用时的那一段位 (1)式中F一定是恒力，因此，每当使用W=Flcos a计算功 移有关，若力被撒去后物体仍 时，一定要分清是变力做功还是恒力做功，恒力做的功可以直接 在运动，则力F对物体做的功 代入该式求解。 与力F被撒去后物体的位移 (2)式中（是力的作用点的位移，a是力F的方向与位移l的 无关 方向的夹角。 (3)力对物体做的功只与F、α、1三者有关，与物体的运动状 态是匀速还是变速无关 178 第八章 机械能守恒定律《9 (4)实际计算时，不必硬套公式W=Flcos a,一般通过分解力 卫记方法岁 或分解位移的方法求解。 计算恒力做功的基本步骤 ①公式W=Flcos a可以拆分成Fcos a与l的乘积，如图甲 受力分析 确定力 根据公 所示，这样Fcos a是沿l方向上的力. 找出力 和位移 式W= 远动分析 方向的 FIcos a 找出位移 夹角 计算 ②公式W=Flcos a也可以拆分成F与lcos a的乘积，如图 乙所示，这样lcos a是沿力F方向上的位移. 5.功的单位：国际单位为焦耳，简称焦，符号为J.1J等于1N 的力使物体在力的方向上发生1m位移的过程中所做的功，即 1J=1N×1m-1N·m 例①(2023·北京丰台区高一期末)如图所示，坐在雪橇上 的人与雪橇的总质量为m,在与水平面成0角的恒定拉力F作用 下，沿水平地面向右移动了一段距离、.已知雪橇与地面间的动摩 擦因数为4，重力加速度为g,则雪橇受到的(). A.支持力做功为mgs B.重力做功为mgs C.拉力做功为Fscos0 D.滑动摩擦力做功为一gs 解析支持力和重力与位移方向垂直，不做功，AB错误；拉力 和滑动摩擦力做功分别为W1=Fscos0,W:=一：(mg一Fsin)s, C正确，D错误. 答案南C 知识点2正功和负功 1.正功和负功的判断 卫划重点 (1)当0≤a<乏时，W=Flcosa中cosa>0,因此W>0.这表 总功的计算 当一个物体在几个力的 示力F有利于物体的运动，对物体做正功： 共同作用下发生一段位移时， (2)当5<a≤x时，W=Flcosa中cosa<0,因此W<0.这表 计算这几个力对物体所做的 总功，通常有以下两种方法 示力F阻碍物体的运动，对物体做负功： (1)这几个力对物体所做 的总功等于各个力分别对物 (3)当a=无时，W=Flcos a中cosa=0,因此W=0.这表示 体所做功的代数和.若以W、 在力F的方向上物体没有发生位移，力对物体不做功. W,W、…分别表示力F、F、 179 国通台手细高中物理必修第二册) 2.正功和负功的物理意义 F、…所做的功，则这些力所 功是标量，只有大小，没有方向，功的正负既不表示功有方 做的总功为W多=W,+W2干 向，也不表示功的数值大小.正功和负功只表示两种相反的做功 W。十…（负功连同负号一起 效果，功的正负有如下含义： 代入计算). (2)这几个力对物体所做 意义 动力学角度 能量角度 的总功等于这几个力的合力对 力对物体做正功，这个力对物力对物体做功，向物体提供能量，即 物体所做的功.若以F。表示这 正功 体来说是动力 受力物体获得了能量 几个力的合力，则这些力所做 力对物体做负功，这个力对物物体克服外力做功，向外输出能量 的